Klasse 5-6
Klasse 7-8
Klasse 9-10
Kursstufe
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 Menge A = {2; 3; 5; 6; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 3; 5; 6; 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; 3; 5; 6; 10} sind,
also
= {1; 4; 7; 8; 9}
Mengen-Operationen (allg.)
Beispiel:
Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {1; 3; 4; 5; 6; 7; 9}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {1; 3; 4; 5; 6; 7; 9}.
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={1; 3; 4; 5; 6; 7; 9} sind,
also
= {2; 8; 10}
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
In einer Urne sind 10 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 10 beschriftet. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl dieser Kugel nicht durch 3 teilbar und nicht kleiner als 7 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {3; 6; 9} und B = {7; 8; 9; 10}.
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={3; 6; 9} sind,
also
= {1; 2; 4; 5; 7; 8; 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 2 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 = {1; 5; 8} und B = {2; 4; 6; 8}.
Die Menge
also
Vierfeldertafel mit Anzahlen
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.
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:
167 + 54 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 167 + 54 = 221
| 167 | 54 | 221 | |
| 218 | |||
| 203 |
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:
54 + H( ∩ ) = 203
Somit gilt: H( ∩ ) = 203 - 54 = 149
| 167 | 54 | 221 | |
| 149 | 218 | ||
| 203 |
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:
221 + 218 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 221 + 218 = 439
| 167 | 54 | 221 | |
| 149 | 218 | ||
| 203 | 439 |
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) + 149 = 218
Somit gilt: H( ∩ B) = 218 - 149 = 69
| 167 | 54 | 221 | |
| 69 | 149 | 218 | |
| 203 | 439 |
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) + 203 = 439
Somit gilt: H(B) = 439 - 203 = 236
| 167 | 54 | 221 | |
| 69 | 149 | 218 | |
| 236 | 203 | 439 |
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%.
| 0,12 | 0,59 | ||
| 0,06 | |||
| 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:
0.12 + 0.59 = P(A)
Somit gilt: P(A) = 0.12 + 0.59 = 0.71
| 0,12 | 0,59 | 0,71 | |
| 0,06 | |||
| 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:
0.12 + 0.06 = P(B)
Somit gilt: P(B) = 0.12 + 0.06 = 0.18
| 0,12 | 0,59 | 0,71 | |
| 0,06 | |||
| 0,18 | 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:
0.71 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.71 = 0.29
| 0,12 | 0,59 | 0,71 | |
| 0,06 | 0,29 | ||
| 0,18 | 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:
0.06 + P( ∩ ) = 0.29
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.29 - 0.06 = 0.23
| 0,12 | 0,59 | 0,71 | |
| 0,06 | 0,23 | 0,29 | |
| 0,18 | 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:
0.18 + P( ) = 1
Somit gilt: P( ) = 1 - 0.18 = 0.82
| 0,12 | 0,59 | 0,71 | |
| 0,06 | 0,23 | 0,29 | |
| 0,18 | 0,82 | 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 426 mit dem Bus oder Auto. Von den 411 SchülerInnen, die nicht weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 173 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 210 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 unsere Ergebnisse 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) | 173 | 411 | |
|
(entfernt) | 426 | ||
| 210 |
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:
173 + H(A ∩ ) = 411
Somit gilt: H(A ∩ ) = 411 - 173 = 238
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 173 | 238 | 411 |
|
(entfernt) | 426 | ||
| 210 |
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:
173 + H( ∩ B) = 210
Somit gilt: H( ∩ B) = 210 - 173 = 37
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 173 | 238 | 411 |
|
(entfernt) | 37 | 426 | |
| 210 |
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:
238 + 426 = H( )
Somit gilt: H( ) = 238 + 426 = 664
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 173 | 238 | 411 |
|
(entfernt) | 37 | 426 | |
| 210 | 664 |
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:
37 + 426 = H( )
Somit gilt: H( ) = 37 + 426 = 463
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 173 | 238 | 411 |
|
(entfernt) | 37 | 426 | 463 |
| 210 | 664 |
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:
210 + 664 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 210 + 664 = 874
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 173 | 238 | 411 |
|
(entfernt) | 37 | 426 | 463 |
| 210 | 664 | 874 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Fahrrad/Fuß) |
(Bus/Auto) | ||
|---|---|---|---|
|
(nah) | 173 | 238 | 411 |
|
(entfernt) | 37 | 426 | 463 |
| 210 | 664 | 874 |
Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 874.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
In einer groß angelegten Umfrage waren 41% der Befragten weiblich. Während 29% der männlichen Befragten angaben, Fußballfans zu sein, waren das bei den weiblichen Befragten nur 9%. Wie viel Prozent der Fußballfans sind weiblich?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: weiblich
: nicht weiblich, also männlich
: Fußballfan
: nicht Fußballfan, also kein Fan
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,41 | ||
|
(männlich) | |||
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.
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,41 | ||
|
(männlich) | 0,59 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es
9% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,41 ⋅
0,09 =
0,0369 berechnen.
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,0369 | 0,41 | |
|
(männlich) | 0,59 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "männlich" sind es
29% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,0369 | 0,41 | |
|
(männlich) | 0,1711 | 0,59 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(Fußballfan) |
(kein Fan) | ||
|---|---|---|---|
|
(weiblich) | 0,0369 | 0,3731 | 0,41 |
|
(männlich) | 0,1711 | 0,4189 | 0,59 |
| 0,208 | 0,792 | 1 |
Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, also
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, ist also 0.1774 = 17.74%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 33,1% aller Smartphones installiert. 52,87% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 49,4% aller Smartphones waren keine iPhones und hatten die App nicht installiert. Als Smartphones gibt es iPhones und Nicht-iPhones. Wie groß ist der Prozentsatz der iPhones unter allen Smartphones?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | |||
|
(anderes Smartphone) | 0,494 | ||
| 0,331 |
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) | 0,175 | ||
|
(anderes Smartphone) | 0,494 | ||
| 0,331 | 0,669 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "installiert" sind es
52.87% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,175 | 0,175 | |
|
(anderes Smartphone) | 0,494 | ||
| 0,331 | 0,669 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
|---|---|---|---|
|
(iPhone) | 0,175 | 0,175 | 0,35 |
|
(anderes Smartphone) | 0,156 | 0,494 | 0,65 |
| 0,331 | 0,669 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz iPhones unter allen Smartphones, ist also 0.35 = 35%.
bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 150 | 128 | 278 |
| | 8 | 59 | 67 |
| 158 | 187 | 345 |
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
| | | ||
|---|---|---|---|
| | 0,21 | 0,08 | 0,29 |
| | 0,68 | 0,03 | 0,71 |
| 0,89 | 0,11 | 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:
0,89 ⋅ x
= 0,21 = |:0,89
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Schätzungen zufolge sind 9% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 96% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 82% ein anderes Office-Paket wie OpenOffice oder LibreOffice. Wie hoch ist der Anteil der Informatiklehrer an den Lehrern die ein offenes Office nutzen?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,09 | ||
|
(andere Lehrer) | |||
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.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,09 | ||
|
(andere Lehrer) | 0,91 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es 82%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0738 | 0,09 | |
|
(andere Lehrer) | 0,91 | ||
| 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Lehrer" sind es 96%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0738 | 0,09 | |
|
(andere Lehrer) | 0,8736 | 0,91 | |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(MS-Office) |
(anderes Office) | ||
|---|---|---|---|
|
(Informatiklehrer) | 0,0162 | 0,0738 | 0,09 |
|
(andere Lehrer) | 0,8736 | 0,0364 | 0,91 |
| 0,8898 | 0,1102 | 1 |
Gesucht ist ja "der Prozentsatz der Informatiklehrer an den OpenOffice-Nutzern", 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:
0,1102 ⋅ x
= 0,0738 = |:0,1102
also
Der gesuchte Wert (der Prozentsatz der Informatiklehrer an den OpenOffice-Nutzern) ist also 0,6697 = 66,97%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 2500 Fahrräder verkauft. Davon waren 845 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 875 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 1436 Stück verkauft. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "Mountainbike" und "E-Bike" 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:
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 875 | ||
|
(kein E-Bike) | 845 | ||
| 1436 | 2500 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden
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) + 1436 = 2500
Somit gilt: H(B) = 2500 - 1436 = 1064
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 875 | ||
|
(kein E-Bike) | 845 | ||
| 1064 | 1436 | 2500 |
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:
H(A ∩ B) + 845 = 1064
Somit gilt: H(A ∩ B) = 1064 - 845 = 219
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 219 | 875 | |
|
(kein E-Bike) | 845 | ||
| 1064 | 1436 | 2500 |
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:
875 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 219 | 875 | |
|
(kein E-Bike) | 845 | 1625 | |
| 1064 | 1436 | 2500 |
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:
219 + H(A ∩
Somit gilt: H(A ∩
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 219 | 656 | 875 |
|
(kein E-Bike) | 845 | 1625 | |
| 1064 | 1436 | 2500 |
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:
845 + H(
Somit gilt: H(
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 219 | 656 | 875 |
|
(kein E-Bike) | 845 | 780 | 1625 |
| 1064 | 1436 | 2500 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
|
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Bike) | 219 | 656 | 875 |
|
(kein E-Bike) | 845 | 780 | 1625 |
| 1064 | 1436 | 2500 |
Um zu überprüfen, ob die beiden Ereignisse A (E-Bike) und B (Mountainbike) stochatisch unabhängig sind, müssen wir die absoluten Zahlen zuerst in relative Häufigkeiten umwandeln. Dazu teilen wir einfach alle Zellen durch den Gesamtwert in der rechten unteren Zelle: 2500. und runden diese auf drei Stellen hinter dem Komma. Wir erhalten so erhalten:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,088 | 0,262 | 0,35 |
|
| 0,338 | 0,312 | 0,65 |
| 0,426 | 0,574 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.35 mit P(B)=0.426 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.088, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.35 ⋅ 0.426 = 0.149 ≈ 0.149
≠ 0.088 = 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
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| |||
|
| 0,36 | 0,75 | |
| 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) + 0.75 = 1
Somit gilt: P(A) = 1 - 0.75 = 0.25
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,25 | ||
|
| 0,36 | 0,75 | |
| 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also 0.75 ⋅
somit gilt:
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,25 | ||
|
| 0,36 | 0,75 | |
| 0,48 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
|
| ||
|---|---|---|---|
|
| 0,12 | 0,13 | 0,25 |
|
| 0,36 | 0,39 | 0,75 |
| 0,48 | 0,52 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
Bei einer groß angelegten Blitzeraktion wird bei 1080 Autos die Geschwindigkeit gemessen. Von den Autos, die nicht zu den E-Autos zählen, werden 81 mit zu hoher Geschwindigkeit geblitzt. Insgesamt fuhren 432 E-Autos durch die Geschwindigkeitskontrolle. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Antriebsart des Auto" und "Geschwindigkeitsübertretung" stochastisch unabhängig sind. Wie viele Autos insgesamt fuhren mit angemessener Geschwindigkeit und wurden nicht geblitzt?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 432 | ||
|
(Verbrenner) | 81 | ||
| 1080 |
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:
432 + H(
Somit gilt: H(
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 432 | ||
|
(Verbrenner) | 81 | 648 | |
| 1080 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "geblitzte Autos" in der Zeile "Verbrenner"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Zeilen der prozentuale Anteil von "geblitzte Autos" auch
Für den Wert in der Randzeile ergibt sich also
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 432 | ||
|
(Verbrenner) | 81 | 648 | |
| 135 | 1080 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
(geblitzte Autos) |
(nicht geblitzte Autos) | ||
|---|---|---|---|
|
(E-Autos) | 54 | 378 | 432 |
|
(Verbrenner) | 81 | 567 | 648 |
| 135 | 945 | 1080 |
Die Anzahl der nicht geblitzten Autos ist somit 945
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 42% der Bevölkerung unzufrieden. 20% dieser Unzufriedenen sind sogar Anhänger seiner eigenen Partei. 67,24% der Bevölkerung sind entweder unzufrieden mit seiner Arbeit oder Anhänger seiner Partei. Wie viel Prozent der Anhänger seiner eigenen Partei sind mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | |||
|
(unzufrieden) | 0,42 | ||
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.
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,58 | ||
|
(unzufrieden) | 0,42 | ||
| 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "unzufrieden" sind es
20% kann man die Wahrscheinlichkeit
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,58 | ||
|
(unzufrieden) | 0,084 | 0,42 | |
| 1 |
Nach Verrechnung der Zeilen- und Spaltensummen erhält man:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,58 | ||
|
(unzufrieden) | 0,084 | 0,336 | 0,42 |
| 1 |
Die 67.24% von "entweder unzufrieden oder eigene Partei" verteilen sich ja auf die beiden Felder von
0.336 +
Damit gilt:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,3364 | 0,58 | |
|
(unzufrieden) | 0,084 | 0,336 | 0,42 |
| 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
|
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
|---|---|---|---|
|
(zufrieden) | 0,3364 | 0,2436 | 0,58 |
|
(unzufrieden) | 0,084 | 0,336 | 0,42 |
| 0,4204 | 0,5796 | 1 |
Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Zufriedenen unter den Anhängern der eigenen Partei, also
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Zufriedenen unter den Anhängern der eigenen Partei, ist also 0.8002 = 80.02%.
