nach Aufgabentypen suchen

Aufgabentypen anhand von Beispielen durchstöbern

Browserfenster aktualisieren (F5), um neue Beispiele bei den Aufgabentypen zu sehen

Mengen-Operationen elementar

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 5; 6; 7; 8; 10} und B = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 9; 10}. Bestimme A B .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 5; 6; 7; 8; 10} und B = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 9; 10}.

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die sowohl in der Menge A={1; 5; 6; 7; 8; 10}, als auch in der Menge B={1; 2; 3; 4; 5; 7; 9; 10} sind,
also A B = {1; 5; 7; 10}

Mengen-Operationen (allg.)

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {1; 2; 5}. Bestimme A .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {1; 2; 5}.

Die Menge A umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die nicht in der Menge A={1; 2; 5} sind,
also A = {3; 4; 6; 7; 8; 9; 10}

Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit

Beispiel:

In einer Urne sind 9 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 9 beschriftet. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl dieser Kugel durch 4 teilbar ist oder dass die Zahl dieser Kugel höchstens die 5 ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} und die Mengen A = {4; 8} und B = {1; 2; 3; 4; 5}.

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}, die in der Menge A={4; 8} oder in der Menge B={1; 2; 3; 4; 5} sind,
also A B = {1; 2; 3; 4; 5; 8}

Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:

P( A B ) = | A B | |S| = 6 9 = 2 3

Mengen-Operationen Anwendungen

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :(

(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Bestimme alle Sektoren, deren Zahl nicht durch 3 teilbar ist und deren Hintergrund eingefärbt ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6} und die Mengen A = {1; 4} und B = {3; 6}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge B bestimmen.

Die Menge B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6}, die nicht in der Menge B={3; 6} sind,
also B = {1; 2; 4; 5}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6}, die sowohl in der Menge A={1; 4}, als auch in der Menge B ={1; 2; 4; 5} sind,
also A B = {1; 4}

Vierfeldertafel mit Anzahlen

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung 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:

183 + 126 = H(A)

Somit gilt: H(A) = 183 + 126 = 309

  B B  
A 183126309
A   246
  278 

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:

126 + H( A B ) = 278

Somit gilt: H( A B ) = 278 - 126 = 152

  B B  
A 183126309
A  152246
  278 

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:

309 + 246 = H(B + B )

Somit gilt: H(B + B ) = 309 + 246 = 555

  B B  
A 183126309
A  152246
  278555

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( A ∩ B) + 152 = 246

Somit gilt: H( A ∩ B) = 246 - 152 = 94

  B B  
A 183126309
A 94152246
  278555

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) + 278 = 555

Somit gilt: H(B) = 555 - 278 = 277

  B B  
A 183126309
A 94152246
 277278555

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( A ) = P(B)+P( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,28 0,86
A 0,04  
   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:

0.28 + P(A ∩ B ) = 0.86

Somit gilt: P(A ∩ B ) = 0.86 - 0.28 = 0.58

  B B  
A 0,280,580,86
A 0,04  
   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:

0.28 + 0.04 = P(B)

Somit gilt: P(B) = 0.28 + 0.04 = 0.32

  B B  
A 0,280,580,86
A 0,04  
 0,32 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( A ) = 1

Somit gilt: P( A ) = 1 - 0.86 = 0.14

  B B  
A 0,280,580,86
A 0,04 0,14
 0,32 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:

0.04 + P( A B ) = 0.14

Somit gilt: P( A B ) = 0.14 - 0.04 = 0.1

  B B  
A 0,280,580,86
A 0,040,10,14
 0,32 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:

0.32 + P( B ) = 1

Somit gilt: P( B ) = 1 - 0.32 = 0.68

  B B  
A 0,280,580,86
A 0,040,10,14
 0,320,681

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

VFT Anwend. Häufigkeiten

Beispiel:

In einem Monat mit 30 Tagen gab es 16 Tage mit schönem Wetter. Dummerweise gab es 12 Tage an denen Schule und schönes Wetter war und 4 Tage an denen keine Schule und kein schönes Wetter war. Wieviele schulfreie Tage gab es in diesem Monat?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : Schule

A : nicht Schule, also schulfrei

B : schönes Wetter

B : nicht schönes Wetter, also schlechtes Wetter

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(schönes Wetter)
B
(schlechtes Wetter)
 
A
(Schule)
12  
A
(schulfrei)
 4 
 16 30

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden

  B
(schönes Wetter)
B
(schlechtes Wetter)
 
A
(Schule)
121022
A
(schulfrei)
448
 161430

Der gesuchte Wert, Anzahl schulfreie Tage, ist also 8.

VFT Anwend. prozentual (leichter)

Beispiel:

Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind von den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 30% der Bevölkerung ausmacht, 46% zufrieden. Bei denen, die aber keine Anhänger seiner Partei sind, liegen die Zustimmungswerte nur bei 17%. Wie viel Prozent der Bevölkerung sind insgesamt mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : eigene Partei

A : nicht eigene Partei, also andere Partei

B : zufrieden

B : nicht zufrieden, also unzufrieden

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,3
A
(andere Partei)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,3
A
(andere Partei)
  0,7
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es 46% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,3 0,46 = 0,138 berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,138 0,3
A
(andere Partei)
  0,7
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere Partei" sind es 17% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,7 0,17 = 0,119 berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,138 0,3
A
(andere Partei)
0,119 0,7
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,1380,1620,3
A
(andere Partei)
0,1190,5810,7
 0,2570,7431

Der gesuchte Wert, Zustimmungsquote insgesamt, ist also 0.257 = 25.7%.

VFT Anwend. prozentual (schwerer)

Beispiel:

Bei einer neuen Viruskrankkeit, geht man davon aus, dass 1,09% der Bevölkerung diese nicht überleben. In einem Land sind 95% der Bevölkerung nicht älter als 80 Jahre. Von denen, die die Viruskrankheit nicht überleben, sind 82,57% über 80 Jahre alt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewählter Infizierter nicht älter als 80 ist und die Krankheit überlebt?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : über 80

A : nicht über 80, also höchstens 80

B : sterben

B : nicht sterben, also überleben

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
   
A
(höchstens 80)
  0,95
 0,0109  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
  0,05
A
(höchstens 80)
  0,95
 0,01090,98911

Aus der Information von der Teilgruppe mit "sterben" sind es 82.57% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = 0,0109 0,8257 = 0,009 berechnen.

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
0,009 0,05
A
(höchstens 80)
  0,95
 0,01090,98911

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(sterben)
B
(überleben)
 
A
(über 80)
0,0090,0410,05
A
(höchstens 80)
0,00190,94810,95
 0,01090,98911

Der gesuchte Wert, die Wahrscheinlichkeit für unter 80 Jahre und Krankheit überleben, ist also 0.9481 = 94.81%.

bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P B ( A ) .

  B B  
A 12224146
A 113180293
 235204439

Lösung einblenden

P B ( A ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für A unter der Vorraussetzung, dass B bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob B gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A weiter.)

= 235 439
= 204 439
=x
= 122 439
= 113 439
= 24 439
= 180 439

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
235 439 x = 122 439 = |:235 ⋅439
also
P B ( A ) = x = 122 235 ≈ 0,5191

bedingte Wahrsch. (nur Prozente)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P A ( B ) .

  B B  
A 0,240,280,52
A 0,460,020,48
 0,70,31

Lösung einblenden

P A ( B ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für B unter der Vorraussetzung, dass A bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob A gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von A - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für B weiter.)

=0,52
=0,48
=x
=0,24
=0,28
=0,46
=0,02

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( A ) P A ( B ) = P ( A B ) | : P ( A )

P A ( B ) = P( A B ) P( A )

oder hier im speziellen:
0,48x = 0,02 = |:0,48
also
P A ( B ) = x = 0,02 0,48 ≈ 0,0417

bedingte Wahrsch. Anwendungen

Beispiel:

Schätzungen zufolge sind 0,3% der Bevölkerung an einem Virus infiziert. Ein Testverfahren auf diesen Virus liefert bei 98,9% 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?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst zwei Ereignisse A und B definieren:

A : infiziert

A : nicht infiziert, also nicht infiziert

B : Test positiv

B : nicht Test positiv, also Test negativ

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(Test positiv)
B
(Test negativ)
 
A
(infiziert)
  0,003
A
(nicht infiziert)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(Test positiv)
B
(Test negativ)
 
A
(infiziert)
  0,003
A
(nicht infiziert)
  0,997
   1
=0,003
infiziert
=0,997
nicht infiziert
=0,989
Test positiv
Test negativ
=0,013
Test positiv
Test negativ
=0,002967

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "infiziert" sind es 98.9%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,003 0,989 = 0,002967
berechnen.

  B
(Test positiv)
B
(Test negativ)
 
A
(infiziert)
0,002967 0,003
A
(nicht infiziert)
  0,997
   1
=0,003
infiziert
=0,997
nicht infiziert
=0,989
Test positiv
Test negativ
=0,013
Test positiv
Test negativ
=0,002967
=0,012961

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "nicht infiziert" sind es 1.3%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,997 0,013 = 0,012961
berechnen.

  B
(Test positiv)
B
(Test negativ)
 
A
(infiziert)
0,002967 0,003
A
(nicht infiziert)
0,012961 0,997
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(Test positiv)
B
(Test negativ)
 
A
(infiziert)
0,0029670,0000330,003
A
(nicht infiziert)
0,0129610,9840390,997
 0,0159280,9840721

Gesucht ist ja "die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein", also die Wahrscheinlichkeit für A (infiziert) unter der Vorraussetzung, dass B (Test positiv) bereits eingetroffen ist - kurz P B ( A ) .

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 B (Test positiv) gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B (Test positiv) - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A (infiziert) weiter.)

=0,015928
Test positiv
=0,984072
Test negativ
=x
infiziert
nicht infiziert
infiziert
nicht infiziert
=0,002967
=0,012961
=0,000033
=0,984039

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
0,015928x = 0,002967 = |:0,015928
also
P B ( A ) = x = 0,002967 0,015928 ≈ 0,1863


Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit nach positiven Test tatsächlich infiziert zu sein) ist also 0,1863 = 18,63%.

Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 32,86% aller Smartphones installiert. 32,44% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 51,8% aller Smartphones waren keine iPhones und hatten die App nicht installiert. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "iPhone" und "App ist installiert" stochastisch unabhängig sind.

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
   
A
(anderes Smartphone)
 0,518 
 0,3286  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
 0,1534 
A
(anderes Smartphone)
 0,518 
 0,32860,67141
=0,3286
installiert
=0,6714
nicht installiert
=0,3244
iPhone
anderes Smartphone
iPhone
anderes Smartphone
=0,1066
=0,1534
=0,518

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 32.44%, also P B ( A ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = P ( B ) P B ( A ) = 0,3286 0,3244 = 0,1066
berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,10660,1534 
A
(anderes Smartphone)
 0,518 
 0,32860,67141

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,10660,15340,26
A
(anderes Smartphone)
0,2220,5180,74
 0,32860,67141

Jetzt können wir P(A)=0.26 mit P(B)=0.329 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.107, also:

P(A) ⋅ P(B) = 0.26 ⋅ 0.329 = 0.0854 ≈ 0.085 ≠ 0.107 = 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.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,2236  
A   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

  B B  
A 0,2236 0,86
A   0,14
   1

Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch A und B ) stochastisch unabhängig sind, muss gelten:

P ( A ) P ( B ) = P ( A B )

also 0.86 ⋅ P ( B ) = 0.2236 |: 0.86

somit gilt:

P ( B ) = 0.2236 0.86 = 0.26

  B B  
A 0,2236 0,86
A   0,14
 0,26 1

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B B  
A 0,22360,63640,86
A 0,03640,10360,14
 0,260,741

Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)

Beispiel:

In einem Land sind 2,72% aller Menschen sowohl minderjährig als auch Linkshänder. Insgesamt sind 83% aller Menschen dieses Lands Rechtshänder. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Linkshänder" und "Minderjährigkeit" stochastisch unabhängig sind. Wie viel Prozent der Menschen dieses Landes müssten dann volljährige Erwachsene sein?

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,0272  
A
(Erwachsene)
   
  0,831

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:

P(B) + 0.83 = 1

Somit gilt: P(B) = 1 - 0.83 = 0.17

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,0272  
A
(Erwachsene)
   
 0,170,831

Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Minderjährige" in der Spalte "Linkshänder" P B ( A ) = 0.0272 0.17 = 0,16 ist.

Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "Minderjährige" auch 0,16 sein. Somit gilt auch P ( A ) = P B ( A ) = 0,16.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,0272 0,16
A
(Erwachsene)
   
 0,170,831

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,02720,13280,16
A
(Erwachsene)
0,14280,69720,84
 0,170,831

Der prozentualer Anteil der Erwachsenen ist somit 84%

VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)

Beispiel:

In einer groß angelegten Umfrage sind 56,5% der Befragten weiblich. 12,39% dieser weiblichen Befragten sind Fußballfans. 82% der Befragten sind keine Fußballfans oder weiblich. Wie hoch ist der Prozentsatz unter allen Befragten, die keine Fußballfans sind?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : Fußballfan

A : nicht Fußballfan, also kein Fan

B : weiblich

B : nicht weiblich, also männlich

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
   
A
(kein Fan)
   
 0,565  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
   
A
(kein Fan)
   
 0,5650,4351

Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es 12.39% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = 0,565 0,1239 = 0,07 berechnen.

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,07  
A
(kein Fan)
   
 0,5650,4351

Die 82% von "kein Fan oder weiblich" verteilen sich ja auf die drei Felder von
P ( A B ) (Fußballfan und weiblich),
P ( A B ) (kein Fan und weiblich) und
P ( A B ) (kein Fan und männlich),
also auf alle vier Felder außer P ( A B ) (Fußballfan und männlich). Es gilt somit:

0,82 = P ( A B ) + P ( A B ) + P ( A B ) = 1 - P ( A B )

Damit gilt: P ( A B ) = 1 - 0,82 = 0.18

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,070,18 
A
(kein Fan)
   
 0,5650,4351

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,070,180,25
A
(kein Fan)
0,4950,2550,75
 0,5650,4351

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Nicht-Fußballfans, ist also 0.75 = 75%.