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Stochastik Aufgabe

Schüler , 12. Klassenstufe

Tags: Laplace Würfel, Wahrscheinlichkeit

 
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Vicki-Icki

Vicki-Icki aktiv_icon

11:00 Uhr, 27.06.2009

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Hey hoffentlich könnt ihr mir helfen muss das bis Montag wissen :-D)


Marvin hat den Verdacht, dass beim Würfeln mit einem gewöhnlichen Würfel die Augenzahl 4 zu selten fällt. Er würfelt 10-mal, ohne dass eine 4 fällt. Sein Freund Paul dagegen würfelt 100-mal und erhält 12-mal die Augenzahl 4.

Entscheiden Sie aufgrund dieser Versuche, ob der Verdacht begründet ist, und erläutern Sie ihr Vorgehen.


danke schon mal

lg

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
DalliKlick

DalliKlick

14:16 Uhr, 27.06.2009

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Was ist gegeben, was ist gesucht?

gegeben:
Würfel
10 Würfe ohne Augenzahl 4
100 Würfe, dabei 12-mal Augenzahl 4

gesucht:
Überprüfung, ob beim Würfel die Zahl 4 zu selten fällt!

Denkanstoß:
Nehmen wir einmal an, wir hätten einen Würfel, bei dem alle Zahlen mit gleicher Wahrscheinlichkeit fallen. Dann könnte man auf die Idee kommen, daß bei 6 Würfen jede Zahl genau einmal fällt. Dies ist natürlich Unsinn, weil z.B. zufälligerweise mehrmals die gleiche Zahl fallen kann.
Wenn ich aber sehr häufig würfel, dann wird jeder gewürfelte Wert in etwa gleich oft fallen.

Du mußt nur überprüfen, ob die Zahl 4 ungefähr so oft gefallen ist, wie es zu erwarten war. Wie kann man die zu erwartende Anzahl der Zahl 4 ausrechnen?

Überlege bitte, wie die Angaben bzgl. der durchgeführten Würfe auszuwerten sind.

Das sollten erst einmal genug Denkanstöße sein.
Vicki-Icki

Vicki-Icki aktiv_icon

10:16 Uhr, 29.06.2009

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jetzt weiß ich aber nicht genau, wie ich anfangen muss


ich muss doch hier einfach den erwartungswert ausrechnen oder ?


lg
Antwort
Karma

Karma aktiv_icon

11:13 Uhr, 29.06.2009

Antworten
Hallo und guten Tag,

das Stichwort heißt "Binomialverteilung" zu den Parametern
n=10 bzw n=100 und p=16 (das ist die Wahrscheinlichkeit,
eine vier zu würfeln).

Der Erwatungswert der Binomialverteilung ist das Produkt der Parameter,
np,
und damit
1016=53=1.66.. bzw
10016=16.66..

Für n=10 brechnet man nun mit Hilfe der Binomialverteilung die Wahrscheinlichkeit für
null Vierer in 10 Versuchen;
Antwort: immerhin ca 16%

Für n=100 brechnet man nun mit Hilfe der Binomialverteilung die Wahrscheinlichkeit für
höchstens 12 Vierer in 100 Versuchen;
Antwort: immer noch rund 13%.


Man erwartet bei hundert Versuchen zwar 16 oder 17 Vierer,
aber in 13 von hundert Versuchen wird man nur 12 oder weniger Vierer finden.

Schönen Gruß
Karsten
Antwort
DalliKlick

DalliKlick

18:19 Uhr, 29.06.2009

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@Karma

1. Ich empfehle zunächst einmal die 100 und die 10 Würfelversuche als einen Versuch mit insgesamt 110 Würfen zusammenzufassen. Denn je häufiger ich würfel, desto besser kann ich eine Aussage zur Anzahl der Vieren machen.

Zum Stichwort Binomialverteilung:

Ja, da kannst du recht haben. Sofern dieses Thema im Unterricht bereits durchgenommen wurde. Andererseits geht es um einen Verdacht. Diesen kann man durchaus damit begründen, daß dieser eine entsprechend große Abweichung bei häufigem Würfeln hat. Beweisen kann man dies damit nicht, das geht aber auch mit der Binomialverteilung nicht. Die Binomialverteilung liefert selbstverständlich die bessere Begründung.

Frage beantwortet
Vicki-Icki

Vicki-Icki aktiv_icon

23:58 Uhr, 29.06.2009

Antworten
vielen dank karma für deine lösung, es stimmt was du gesagt hast, haben es heute in der schule genau so besprochen


lg vicki