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Binominalverteilung - Einbürgerungstest

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Bernoulli-Formel, Binominalverteilung, Einbürgerungstest, Stochastik

 
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MeRYeM2o

MeRYeM2o aktiv_icon

22:20 Uhr, 09.07.2009

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Guten Abend,

ich habe Probleme mit meiner Hausaufgabe, die für meine Note sehr relevant ist (stehe zwischen 2 Noten).

So lautet die Aufgabe:

In dem Einbürgerunstest gibt es 33 Fragen und die Befragten müssen mindestens 17 Fragen richtig beantworten, damit sie eingebürgert werden. Es gibt 4 Ankreuzmöglichkeiten, von denen eine richtig ist.

a) Mit welcher Wahrscheinlichkeit bekomme ich mindesten 17 Treffer?
b) Warum ist es eine Binomialverteilung?


Meine Lösungsansätze:
a)n:= Anzahl der Fragen
k:= Anzahl der Fragen mit mindesten 17 Richtigen (müsste k dann nicht 17-33 sein?)
n=33
k=17
p=0,25(1 durch 4)

Bernoulli- Formel: B(n,p;k)=(n über k)p hoch k*(1-p)hoch n-k

einsetzen: B(33,0,25;17)=(33 über 17)0,25 hoch 17(1-0,25) hoch 33-17=6,80703431110 hoch -4 somit somit 0,000680703=0,07%


Aber so einfach kann es doch garnicht sein und wo bleibt das mindestens, ich hab das ja nur für genau 17 Treffer ausgerechnet?


b) Definiton Binominalverteilung: Bernoulli-Experimente sind Zufallsexperimente, in denen es immer genau 2 Ergebnisse gibt (Treffer und Niete) Treffer ist immer k. Die Trefferwahrscheinlichkeit bleibt immer gleich.

Die Trefferwahrscheinlichkeit bleibt in diesem Zufallsexperiment immer 0.25, somit gleich. Treffer wäre in diesem fall mindestens 17 Richtige und Niete höchstens 16 Falsche (hier bin ich mir nicht sicher), somit haben wir 2 Ergegnisse und zwar entweder werden die Befragten eingebürgert, indem sie mindestens 17 Fragen richtig beantworten oder sie werden nicht eingebürgert, wenn sie höchstens 16 Fragen falsch beantworten. (ist höchstens 16 oder mindesten 17 nicht dan gleiche?, hier kome ich mächtig durcheinander) Durch diese eben genannten Belege (?) kann man feststellen, dass diese Aufgabe eine Binominalverteilung ist.




Ich habe wahrscheinlich viele Lücken und vielleicht ist sogar alles falsch. Ich hoffe, dass ihr mir helfen könnt.



Lg



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Antwort
magix

magix aktiv_icon

08:31 Uhr, 10.07.2009

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zu a) du hast ganz richtig erkannt, dass da was nicht stimmen kann. Gefragt ist nicht nach de rWahrscheinlichkeit für genau 17 Treffer, sondern für mindestens 17 Treffer. Wenn man das per Hand berechnen wollte, müsst man also für alle Trefferanzahlen zwischen 17 und einschließlich 33 die Wahrscheinlichkeit berechnen und diese dann aufadieren. Weil das ziemlich zeitraubend ist, behilft man sich anders. Denn es gibt Tabellen mit kumulierter Wahrscheinlichkeit von 0 bis k. Da man aus diesen die Werte aber eben nur von 0 aufsteigend ablesen kann, rechnet man mit der Gegenwahrscheinlichkeit, also hier mit der, dass weniger als 17 Fragen richtig beantwortet werden.

B0,2533(X17)=1-B0,2533(X16)=1-0,999=0,001=0,1%

zu b) Das passt schon enigermaßen mit der Begründung. Wichtig ist noch, dass Binomialverteilung immer Ziehen mit zurücklegen voraussetzt.

Mit dem mindestens 17 richtig und höchstens 16 falsch hast du schon recht. Das ist wirklich dasselbe. aber du hast da einen Knopf in der Logik drin. Wenn man mindestens 17 richtig beantwortet, wird man eingebürgert, wenn man höchstens 16 richtig beantwortet, wird man nicht eingebürgert. Umgekehrt wird man nicht eingebürgert, wenn man mindestens 17 Fragen falsch oder höchstens 16 richtig beantwortet. Na, erkennst du den Unterschied?
MeRYeM2o

MeRYeM2o aktiv_icon

16:00 Uhr, 10.07.2009

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Danke für deine Antwort, jedoch schwirren mir noch einige Fragezeichen im Kopf herum.



Ich habe alles bis auf die folgende Rechnung verstanden:

B0,2533)=1-B0,2533(X≤16)=1-0,999=0,001=0,1%


Woher kommt die 0,2533? Ich habe auch in die Tabelle geschaut und habe kein p=0,25 oder n=33 gefunden. Dann habe ich nochmal im Internet recherchiert und habe 'n Rechner dafür entdeckt. www.mathematik.ch/anwendungenmath/wkeit/binomialvert.php Jedoch zeigt es als Ergebnis was anderes an.

Habe für n=33, für p=0,25, unterste Grenze=17 und oberste Grenze=33 angegeben und da kam W'keit P(17X33)=0.00095095999561716 raus und bei dir 0,2533?!

Unterste Grenze=0 und oberste Grenze=16 kommt das raus W'keit P(0X16)=0.99904904000438, also das gleiche, was du auch rausbekommen hast.

X ist in doch die Zufallsvariable und ich brauche sie hier doch garnicht oder?
(X≥17)= das heißt X ist größer und genau 17?
(X≤16)= das heißt X ist kleiner und genau 16?

Das mit der Gegenwahrscheinlichkeit habe ich auch verstanden, aber warum muss man B0,2533 und (X≤16) multiplizieren?




Wäre echt super nett, wenn du mir die Fragezeichen wegerklären könntest.




Lg
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magix

magix aktiv_icon

16:12 Uhr, 10.07.2009

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Das B mit dem 0,25 und 33 dahinter ist nur anders dargestellt als in meinem Editor hier. deshlab kannst du es nicht verstehen. Das ist nur eine Darstellung für Binomialverteilung steht das B, dann tiefgestellt das 0,25 für die Wahrscheinlichkeit und hochgestellt das 33 für das n. Da wird gar nichts gerechnet, auch nicht mit (x16) multipliziert, sondern das ist nur die Schreibweise, so wie ich sie mal gelernt habe. Tut mir leid, wenn dich das so verwirrt hat.

Dein Ergebnis ist um einiges genauer als meines, weil du in deinem onlinerechner eine höhere Stellenzahl eingegeben hast als ich in meinem. du hast völlig recht, dass es für n=33 keine Tabelle gibt. Hab ich auch nicht.

Wie du unschwer ausrechnen kannst, ergänzen sich deine beiden Werte zu 1. Und bei mir ist das auch so. Also nichts mit 0,2533 mal irgendwas.

Alles klar?


Frage beantwortet
MeRYeM2o

MeRYeM2o aktiv_icon

16:28 Uhr, 10.07.2009

Antworten
Achso dann ist alles geklärt. Danke vielmals hast mir sehr geholfen.



Diese Seite ist ja total super, bin sehr zufrieden.





Lg.