Aufgabenbeispiele von Erwartungsw., Standardabw.
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Binomialvert. Abstand vom Erwartungswert
Beispiel:
Bei einem Glücksrad ist die Wahrscheinlichkeit im grünen Bereich zu landen bei p=0,75. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit bei 89 Versuchen, dass die Anzahl der Treffer im grünen Bereich nicht mehr als 20% vom Erwartungswert abweicht?
Den Erwartungswert berechnet man als E=n⋅p=89⋅0.75 = 66.75
Die 20% Abweichung wären dann zwischen 80% von 66.75, also 0.8⋅ 66.75 = 53.4 und 120% von 66.75, also 1.2⋅ 66.75 = 80.1
Da die Trefferzahl ja nicht weiter von 66.75 entfernt sein darf als 53.4 bzw. 80.1, muss sie also zwischen 54 und 80 liegen.
Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=89 und p=0.75.
P890.75(54≤X≤80) =
(TI-Befehl: binomcdf(89,0.75,80) - binomcdf(89,0.75,53))
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.
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
936 = 1-p
14 = 1-p
Also gilt p = 1 - 14 = 34
Jetzt kann man das n einfach durch Einsetzen von p in (1) bestimmen:
36 = n ⋅ 34 |⋅ 43
Somit gilt: n = 48