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Kursstufe (G8)
cosh
nach Aufgabentypen suchen
Aufgabentypen anhand von Beispielen durchstöbern
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Mengen-Operationen elementar
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 4; 8; 10} und B = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 9}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 4; 8; 10} und B = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 9}.
Die Menge
also
Mengen-Operationen (allg.)
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 6; 8; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 6; 8; 10}.
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={2; 6; 8; 10} sind,
also
= {1; 3; 4; 5; 7; 9}
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {5; 7; 9} und B = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 8}. Es wird zufällig ein Element der Ergebnismenge S gewählt. Dabei haben alle Elemente die gleiche Wahrscheinlichkeit. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dieses in der Menge
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {5; 7; 9} und B = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 8}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={5; 7; 9} sind,
also
= {1; 2; 3; 4; 6; 8; 10}
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge B={1; 2; 3; 4; 5; 7; 8} sind,
also
= {6; 9; 10}
Die Menge
also
Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:
P(
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)
Bestimme alle Sektoren, deren Zahl durch 4 teilbar ist oder deren Hintergrund eingefärbt ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} und die Mengen A = {8} und B = {4; 8}.
Die Menge
also
Vierfeldertafel mit Anzahlen
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H( ∩ B) + 198 = 217
Somit gilt: H( ∩ B) = 217 - 198 = 19
| 164 | |||
| 19 | 198 | 217 | |
| 470 |
In der 2. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
164 + 198 = H( )
Somit gilt: H( ) = 164 + 198 = 362
| 164 | |||
| 19 | 198 | 217 | |
| 362 | 470 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H(A) + 217 = 470
Somit gilt: H(A) = 470 - 217 = 253
| 164 | 253 | ||
| 19 | 198 | 217 | |
| 362 | 470 |
In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H(A ∩ B) + 164 = 253
Somit gilt: H(A ∩ B) = 253 - 164 = 89
| 89 | 164 | 253 | |
| 19 | 198 | 217 | |
| 362 | 470 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H(B) + 362 = 470
Somit gilt: H(B) = 470 - 362 = 108
| 89 | 164 | 253 | |
| 19 | 198 | 217 | |
| 108 | 362 | 470 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( ) = P(B)+P( ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass gilt 100%.
| 0,36 | 0,5 | ||
| 0,12 | |||
| 1 |
In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.36 + 0.5 = P(A)
Somit gilt: P(A) = 0.36 + 0.5 = 0.86
| 0,36 | 0,5 | 0,86 | |
| 0,12 | |||
| 1 |
In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.36 + 0.12 = P(B)
Somit gilt: P(B) = 0.36 + 0.12 = 0.48
| 0,36 | 0,5 | 0,86 | |
| 0,12 | |||
| 0,48 | 1 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.86 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.86 = 0.14
| 0,36 | 0,5 | 0,86 | |
| 0,12 | 0,14 | ||
| 0,48 | 1 |
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.12 + P( ∩ ) = 0.14
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.14 - 0.12 = 0.02
| 0,36 | 0,5 | 0,86 | |
| 0,12 | 0,02 | 0,14 | |
| 0,48 | 1 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
0.48 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.48 = 0.52
| 0,36 | 0,5 | 0,86 | |
| 0,12 | 0,02 | 0,14 | |
| 0,48 | 0,52 | 1 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
VFT Anwend. Häufigkeiten
Beispiel:
Alle SchülerInnen eines Gymnasiums kommen entweder mit dem Fahrrad bzw. zu Fuß oder aber mit dem Bus oder einem Auto zur Schule. Von denen, die weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, fahren 422 mit dem Bus oder Auto. Von den 462 SchülerInnen, die nicht weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 337 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 395 mit dem Fahrrad oder gehen zu Fuß. Wie viele SchülerInnen hat die Schule ?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:
: nah
: nicht nah, also entfernt
: Fahrrad/Fuß
: nicht Fahrrad/Fuß, also Bus/Auto
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 462 | |
|
(entfernt) | 422 | ||
| 395 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden
In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
337 + H(A ∩ ) = 462
Somit gilt: H(A ∩ ) = 462 - 337 = 125
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 125 | 462 |
|
(entfernt) | 422 | ||
| 395 |
In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
337 + H( ∩ B) = 395
Somit gilt: H( ∩ B) = 395 - 337 = 58
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 125 | 462 |
|
(entfernt) | 58 | 422 | |
| 395 |
In der 2. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
125 + 422 = H( )
Somit gilt: H( ) = 125 + 422 = 547
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 125 | 462 |
|
(entfernt) | 58 | 422 | |
| 395 | 547 |
In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
58 + 422 = H( )
Somit gilt: H( ) = 58 + 422 = 480
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 125 | 462 |
|
(entfernt) | 58 | 422 | 480 |
| 395 | 547 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
395 + 547 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 395 + 547 = 942
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 125 | 462 |
|
(entfernt) | 58 | 422 | 480 |
| 395 | 547 | 942 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 337 | 125 | 462 |
|
(entfernt) | 58 | 422 | 480 |
| 395 | 547 | 942 |
Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 942.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 5% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 91% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 86% ein anderes Office-Paket wie OpenOffice oder LibreOffice. Wie viel Prozent der Lehrer insgesamt nutzen nach diesen Schätzungen das MS-Office?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:
: Informatiklehrer
: nicht Informatiklehrer, also andere
: MS-Office
: nicht MS-Office, also anderes Office
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,05 | ||
|
(andere) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe + = + = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass gilt oder dass gilt 100%.
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,05 | ||
|
(andere) | 0,95 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es
86% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,05 ⋅
0,86 =
0,043 berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,043 | 0,05 | |
|
(andere) | 0,95 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere" sind es
91% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,043 | 0,05 | |
|
(andere) | 0,8645 | 0,95 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,007 | 0,043 | 0,05 |
|
(andere) | 0,8645 | 0,0855 | 0,95 |
| 0,8715 | 0,1285 | 1 |
Der gesuchte Wert, Prozentsatz an MS-Office, ist also 0.8715 = 87.15%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 26,76% aller Smartphones installiert. Auf den iPhones ist sie sogar auf 36% der Geräte installiert. Bei der Untersuchung waren 23% aller Smartphones iPhones. Wie groß ist der Prozentsatz der Smartphones, die keine iPhones sind und die App nicht installiert haben, unter allen Smartphones?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,23 | ||
|
(anderes Smartphone) | |||
| 0,2676 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,23 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,77 | ||
| 0,2676 | 0,7324 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
36% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0828 | 0,23 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,77 | ||
| 0,2676 | 0,7324 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0828 | 0,1472 | 0,23 |
|
(anderes Smartphone) | 0,1848 | 0,5852 | 0,77 |
| 0,2676 | 0,7324 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von nicht iPhone und ohne die App, ist also 0.5852 = 58.52%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 173 | 136 | 309 |
| | 175 | 167 | 342 |
| 348 | 303 | 651 |
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
also
bedingte Wahrsch. (nur Prozente)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,14 | 0,47 | 0,61 |
| | 0,03 | 0,36 | 0,39 |
| 0,17 | 0,83 | 1 |
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
0,39 ⋅ x
= 0,03 = |:0,39
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 0,1% der Bevölkerung an einem Virus infiziert. Ein Testverfahren auf diesen Virus liefert bei 98,8% der tatsächlich Infizierten auch ein positives Ergebnis. Bei den nicht Infizierten zeigt der Test zu 98,7% das richtige Ergebnis an, also dass keine Infektion vorliegt. Beim Blutspenden wird ein Mensch positiv auf dieses Virus getestet. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er auch tatsächlich mit diesem Virus infiziert ist?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,001 | ||
|
(nicht infiziert) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,001 | ||
|
(nicht infiziert) | 0,999 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "infiziert" sind es 98.8%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000988 | 0,001 | |
|
(nicht infiziert) | 0,999 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "nicht infiziert" sind es 1.3%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000988 | 0,001 | |
|
(nicht infiziert) | 0,012987 | 0,999 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(Test positiv) |
(Test negativ) | ||
|---|---|---|---|
|
(infiziert) | 0,000988 | 0,000012 | 0,001 |
|
(nicht infiziert) | 0,012987 | 0,986013 | 0,999 |
| 0,013975 | 0,986025 | 1 |
Gesucht ist ja "die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein", also die Wahrscheinlichkeit für
Um diese Wahrscheinlichkeit (bzw. prozentualer Anteil) zu bestimmmen, müssen wir nun das Baumdiagramm anders rum zeichnen. Das ist ja aber kein Problem, weil wir bereits die fertige Vierfeldertafel ausgefüllt haben.
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
0,013975 ⋅ x
= 0,000988 = |:0,013975
also
Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein) ist also 0,0707 = 7,07%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Nach einer Umfrage könnten sich 24% der Befragten vorstellen, sich als nächstes Auto ein Elektroauto zu kaufen. 41% davon seien auch schon einmal in einem E-Auto gefahren. 53,2% der Befragten meinten, dass sie noch nie in einem E-Auto gesessen sind und sich sicher auch nie eines kaufen werden. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "E-Auto kaufen" und "Erfahrung mit E-Auto" stochastisch unabhängig sind.
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,24 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,532 | ||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,24 | ||
|
(nicht kaufen) | 0,228 | 0,532 | 0,76 |
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "E-Auto kaufen" sind es 41%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,0984 | 0,24 | |
|
(nicht kaufen) | 0,228 | 0,532 | 0,76 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(E-Auto kennen) |
(nicht kennen) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Auto kaufen) | 0,0984 | 0,1416 | 0,24 |
|
(nicht kaufen) | 0,228 | 0,532 | 0,76 |
| 0,3264 | 0,6736 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.24 mit P(B)=0.326 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.098, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.24 ⋅ 0.326 = 0.0783 ≈ 0.078
≠ 0.098 = P(A ∩ B),
A und B sind also stochastisch abhängig.
Stochast. Unabhängigkeit rückwärts
Beispiel:
Vervollständige die Vierfeldertafel so, dass die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,6622 | ||
|
| 0,14 | ||
| 1 |
In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
P(A) + 0.14 = 1
Somit gilt: P(A) = 1 - 0.14 = 0.86
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,6622 | 0,86 | |
|
| 0,14 | ||
| 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also 0.86 ⋅
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,6622 | 0,86 | |
|
| 0,14 | ||
| 0,77 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,1978 | 0,6622 | 0,86 |
|
| 0,0322 | 0,1078 | 0,14 |
| 0,23 | 0,77 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
Bei einer groß angelegten Blitzeraktion wird bei 416 Autos die Geschwindigkeit gemessen. Von den E-Autos wurden 13 mit zu hoher Geschwindigkeit geblitzt. Insgesamt hielten sich 312 Autos an die Geschwindigkeitsbegrenzung und wurden nicht geblitzt. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Antriebsart des Auto" und "Geschwindigkeitsübertretung" stochastisch unabhängig sind. Wie viele Autos, die nicht zu den E-Autos zählen, fuhren insgesamt durch die Geschwindigkeitskontrolle?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 13 | ||
|
(Verbrenner) | |||
| 312 | 416 |
In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:
H(B) + 312 = 416
Somit gilt: H(B) = 416 - 312 = 104
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 13 | ||
|
(Verbrenner) | |||
| 104 | 312 | 416 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "E-Autos" in der Spalte "geblitzte Autos"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "E-Autos" auch
Für den Wert in der Randspalte ergibt sich also
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 13 | 52 | |
|
(Verbrenner) | |||
| 104 | 312 | 416 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
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(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
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(E-Autos) | 13 | 39 | 52 |
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(Verbrenner) | 91 | 273 | 364 |
| 104 | 312 | 416 |
Die Anzahl der Verbrenner-Autos ist somit 364
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Bei der Untersuchung waren 17% aller Smartphones iPhones. Bei den iPhones ist die App auf 36% der Geräte installiert. 39,41% aller untersuchten Smartphones sind iPhones oder haben diese App installiert. Wie groß ist der Prozentsatz der Smartphones, die die App installiert haben?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,17 | ||
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(anderes Smartphone) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,17 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,83 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es
36% kann man die Wahrscheinlichkeit
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,0612 | 0,17 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,83 | ||
| 1 |
Die 39.41% von "iPhone oder installiert" verteilen sich ja auf die drei Felder von
also auf alle vier Felder außer
0,3941 =
Damit gilt:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,0612 | 0,17 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,6059 | 0,83 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
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(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
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(iPhone) | 0,0612 | 0,1088 | 0,17 |
|
(anderes Smartphone) | 0,2241 | 0,6059 | 0,83 |
| 0,2853 | 0,7147 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Smartphones, die die App installiert haben, ist also 0.2853 = 28.53%.
