Aufgabenbeispiele von Erwartungsw., Standardabw.

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Binomialvert. Abstand vom Erwartungswert

Beispiel:

Ein Basketballspieler hat eine Trefferquote von p=40%. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit dass er bei 81 Versuchen nicht mehr als 20% von seinem Erwartungswert abweicht?

Lösung einblenden

Den Erwartungswert berechnet man als E=n⋅p=81⋅0.4 = 32.4

Die 20% Abweichung wären dann zwischen 80% von 32.4, also 0.8⋅ 32.4 = 25.92 und 120% von 32.4, also 1.2⋅ 32.4 = 38.88

Da die Trefferzahl ja nicht weiter von 32.4 entfernt sein darf als 25.92 bzw. 38.88, muss sie also zwischen 26 und 38 liegen.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=81 und p=0.4.

P0.481 (26X38) =

...
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
...

P0.481 (X38) - P0.481 (X25) ≈ 0.9159 - 0.0572 ≈ 0.8587
(TI-Befehl: binomcdf(81,0.4,38) - binomcdf(81,0.4,25))

n und p aus Erwartungswert und Standardabw.

Beispiel:

Bei einer Binomialverteilung sind der Erwartungswert μ = 36 und die Standardabweichung σ = 3 bekannt.

Bestimme die Parameter n (Stichprobengröße) und p (Einzelwahrscheinlichkeit) dieser Binomialverteilung.

Lösung einblenden

Für den Erwartungswert μ und die Standardabweichung σ gelten die Formeln:
(1) μ = n ⋅ p, also 36 = n ⋅ p
(2) σ = n p (1-p)

Setzt man nun 3 für σ und 36 für n ⋅ p in die 2. Formel ein, so erhält man:

3 = 36 (1-p)

(wenn man nun auf beiden Seiten quadriert braucht man anschließend keine Probe, weil wir es ausschließlich mit positiven Werten zu tun haben)

9 = 36 ⋅ (1-p) |:36

9 36 = 1-p

1 4 = 1-p

Also gilt p = 1 - 1 4 = 3 4

Jetzt kann man das n einfach durch Einsetzen von p in (1) bestimmen:

36 = n ⋅ 3 4 |⋅ 4 3

Somit gilt: n = 48