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Das nachfolgende Diagramm beschreibt die Wahrscheinlichkeitsverteilung einer binomialverteilten Zufallsgröße X.

a) Bestimmen Sie den Erwartungswert μ und die Standardabweichung σ der Zufallsgröße X.

 

μ = 2,9      und       σ = 1,4

 

μ = 6,0      und       σ = 3,0

 

μ = 3,5      und       σ = 0,6

 



 

 

b)Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit P(I X-mü I < gleich  sigma P(|Xμ|σ)P(|Xμ|σ)

 
gefragt

 

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Ich schätze dir ist das Säulendiagramm gegeben, könntest du davon ein Bildschirmfoto machen und es deiner Frage hinzufügen?, dann wären die Werte übersichtlicher dargestellt und die Frage kann leichter beantwortet werden :)   ─   mrswindy 09.01.2021 um 15:53

das bild ist jetzt ganz oben
kannst du mir bei der aufgabe weiterhelfen?
ich tendiere im moment zu der antwort: mü: 3,5 / sigma:0,6
stimmt das?
  ─   lukas_schmitt_insta 09.01.2021 um 16:48

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ja, in dem Diagramm sind irgendwie mehr Werte als die schriftlich angegebenen   ─   mrswindy 09.01.2021 um 17:03

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hab nur die werte geschätzt die sind nicht angegeben
  ─   lukas_schmitt_insta 09.01.2021 um 17:08
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1 Antwort
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das Diagramm stimmt nicht mit den angegebenen Werten überein

Unter Verwendung der angegebenen Werte:

1/0,12 ; 2/ 0,23 ; 3/0,26 ; 4/0,2 ; 5/0,1 ; 6/0,03

Für den Erwartungswert E(X) der Zufallsgröße X gilt:

E(X) = 1 * 0,12 + 2 * 0,23 + 3 * 0,26 + 4 * 0,2 + 5 * 0,1 + 6 * 0,03

E(X) = 2,84

(Der Erwartungswert gibt an dass wenn das Zufallsexperiment auf Dauer sehr oft wiederholt wird, dass du dann im Durchschnitt für X den Wert 2,84 bekommst)

Für die Varianz V(X) der Zufallsgröße X gilt:

Var(X) = E(X^2) - E(X)^2

Var(X) = 1^2 * 0,12 + 2^2 * 0,23 + 3^2 * 0,26 + 4^2 * 0,2 + 5^2 * 0,1 + 6^2 * 0,03 - 2,84^2

Var(X) = 2,0944

(Die Varianz wird für die Standardabweichung benötigt)

Für die Standartdbweichung ergibt sich:

Sandartabweichung = Wurzel(Var(X)) = Wurzel(2,0944)

Sandardabweichung = 1,4472...

(Die Standardabweichung gibt an wie groß die Streubreite um den Erwartungswert ist, das heißt dass die durchschnittliche Entfernung vom Erwartungswert 1,4472... beträgt)

Soweit ich mich nicht verrechnet habe (wobei ich alles mehrfach gerechnet habe zur Kontrolle). Die erste Lösung kommt am nächsten, allerdings ist da E(X) um 0,1 zu hoch. Zumindest hast du jetzt einen Rechenweg, vielleicht hast du Werte vergessen anzugeben (die in dem Diagramm sichtbar sind).

Ich hoffe das konnte weiter helfen :).

Ergänzung: b)

P(|X−μ|≤σ) gibt die Wahrscheinlichkeit an dass die Zufallswerte innerhalb der einfachen Standardabweichung um den Erwartungswert liegen, auch Normalverteilung genannt.

Hier eine Visualisierung (mit ganz anderen Werten):

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Standard_deviation_diagram.svg/465px-Standard_deviation_diagram.svg.png

Bei 0 ist der Erwartungswert und bei -1σ bzw. +1σ weichen wir einfach von dem Erwartungswert ab. Und jetzt sollen wir ausrechnen wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist innerhalb dieser Abweichung zu liegen.

E(X) - Standardabweichung = 2,84 - 1,45 = 1,39 (auf 2 Nachkommastellen gerundet)

E(X) + Standardabweichung = 2,84 + 1,45 = 4,29

Also die Wahrscheinlichkeit, dass die Zufallswerte X zwischen 1,39 und 4,29 liegenanders ausgedrückt:

P(1,39 <= X <= 4,29)

nun gibt es aber keine Werte bei denen X gleich 1,39 oder 4,29 ist, aber es sind die Werte X=2 und X=3 und X=4 Dazwischen, also:

P(|X−μ|≤σ)

= P(1,39 <= X <= 4,29)

=P(X=2) + P(X=3) + P(X=4)

Wie man auf diesen Ausdruck kommt:

P(|X−2,84|≤1,45)

Bei X = 1: P(|X−2,84|≤1,45): 1,84 ≤ 1,45 (stimmt nicht)

Bei X = 2: P(|X−2,84|≤1,45): 0,84 ≤ 1,45) (stimmt)

Bei X = 3: P(|X−2,84|≤1,45): 0,16 ≤ 1,45 (stimmt)

Bei X = 4: P(|X−2,84|≤1,45): 1,16 ≤ 1,45) (stimmt)

Bei X = 5: P(|X−2,84|≤1,45): 2,16 ≤ 1,45 (stimmt nicht)

Bei X = 6: P(|X−2,84|≤1,45): 3,16 ≤ 1,45 (stimmt nicht)

also haben wir hier auch wieder:

P(|X−μ|≤σ) = P(X=2) + P(X=3) + P(X=4)

und das kannst du ja dann ausrechnen ;-)

Wenn dir die meine sehr ausführliche Antwort weitergeholfen hat wäre es sehr nett wenn du auf den Haken klicken würdest damit andere Helfer wissen dass sich die Frage erledigt hat und keine weitere Hilfe benötigt wird.

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Danke! Die Werte waren gar nicht angegeben, ich habe die als erstes nur hingeschreiben, weil ich nicht wusste wie ich das diagramm einfügen soll.
welche Antwort würdest du ohne die werte nehmen?
  ─   lukas_schmitt_insta 09.01.2021 um 17:27

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Also meine Rechnung ist ja schon ohne die Werte im Diagramm. Also ich würde die erste Antwort nehmen, der Erwartungswert stimmt da zwar nicht ganz aber vielleicht haben die Aufgabenersteller einfach ausversehen falsch gerundet ^^   ─   mrswindy 09.01.2021 um 17:29

danke!
  ─   lukas_schmitt_insta 09.01.2021 um 17:32

es gibt auch noch eine aufgabe b) die lautet:

"Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit P(|X−μ|≤σ)"
  ─   lukas_schmitt_insta 09.01.2021 um 17:33

bei mir kommt da dann 0,7 raus
stimmt das?
  ─   lukas_schmitt_insta 09.01.2021 um 18:26

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P(X=2) + P(X=3) + P(X=4) = 0,23 + 0,26 + 0,2 = 0,69, aufgerundet 0,7.   ─   mrswindy 09.01.2021 um 18:30

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