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Stochastik bedingte Wahrscheinlichkeiten

Schüler Gymnasium, 10. Klassenstufe

Tags: Baumdiagramm, Bedingte Wahrscheinlichkeit, Stochastik

 
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Andra

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00:47 Uhr, 09.07.2009

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In einer Klasse sind 2 Drittel Mädchen. Von den Mädchen ist die Hälfte fußballbegeistert. Insgesamt sind in der Klasse 60% fußballbegeistert.
Stellen Sie die Frage in einem Baumdiagramm dar und berechnen sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein zufällig ausgewählter Junge fußballbegeistert ist.

Ich stelle diese Frage hier stellvertretend für meine Tochter, die eine Lösung ausgearbeitet hat, sich aber nicht sicher ist, und mich um Rat fragt. Nur leider hab ich seinerzeit (Mathe-Leistungskurs-Abi 1979 in NRW) nie mit Stochastik zu tun gehabt (und seitdem auch nie wieder mit höherer Mathematik). Ich denke, meine Tochter hat die Lösung, aber auch wenn, sind wir uns über die korrekte Form der Antwort nicht sicher.

Der Formeleditor steigt irgendwie nicht auf meine Eingabeversuche ein, deshalb ganz unmathematisch

Antworten in Anteil der Schüler an der Gesamtschülerzahl der Klasse

Anteil der Mädchen in der Klasse 2 Dritttel

Die Hälfte der Mädchen der Gesamtschülerzahl also 1 Drittel von 2 Drittel ist gleich 1 Drittel (verzeiht mir die Schreibweise)

Anteil der Fußballbegeisterten in der Klasse 6/10

Mädels Jungs
:-) begeistert 1/3 6/10
:-( nicht begeistert
2/3 1/3 1/1

Daraus ergibt sich:

Mädels Jungs
:-) begeistert 1/ 3 bzw 5/15 4/15 3/5 bzw 9/15 bzw 6//10
:-( nicht begeistert 1/3 bzw 5/15 1/15 4/10 bzw 2/5 bzw 6//15
2/3 1/3 bzw 5/15 1/1

Ein Baumdiagramm fällt mir jetzt als Neuling schwer hier einzugeben. Deshalb das Ganze in einer provisorischen Tabelle:

Mädels 2//3 Mädels begeistert 1//3
Mädels nicht begeistert 1//3
1/1 Klasse gesamt
Jungs 1//3 Jungs begeistert 4//15
Jungs nicht begeistert 1//15

4 von 5 Jungs sind fußballbegeistert, also ist ein zufällig ausgewählter Junge der Klasse mit 80-prozentiger Wahrscheinlichkeit fußballbegeistert.

Oder unterliegen wir hier einem fatalen Irrtum?






Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DK2ZA

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07:36 Uhr, 09.07.2009

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Ich mache so etwas immer mit einem Zahlenbeispiel.


Schülerzahl der Klasse (angenommen): 30

Mädchen: 20

Jungen: 10

Fußballbegeisterte Mädchen: 10

Fußballbegeisterte insgesamt: 60% von 30=18

Also müssen 8 von den 10 Jungen fußballbegeistert sein, d.h. 80%


GRUSS, DK2ZA

Andra

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21:17 Uhr, 09.07.2009

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Vielen Dank DK2ZA!

Der Ansatz scheint dann wohl richtig zu sein, da wir auf das gleiche Ergebnis kommen (80% der Jungen sind fußballbegeistert). Aber es gibt noch Schwierigkeiten mit dem Baumdiagramm. Mir wurde erklärt, dass, wenn man die Wahrscheinlichkeiten in einem Ast multipliziert zur Pfadwahrscheinlichkeit und dann die (hier 4) Pfadwahrscheinlichkeiten addiert erhält man 1.

Das ist aber hier nicht der Fall:

2/3x1/3=2/9=10/45
2/3x1/3=2/9=10/45
1/3x4/15=4/45
1/3x1/15=1/45

10/45+10/45+4/45+1/45=25/45 also nicht =1

Darf man die Pfadwahrscheinlichkeiten hier nicht addieren? Wo liegt der Knackpunkt?

Vielleicht kann jemand noch heute Abend Licht ins Dunkle bringen. Meine Tochter muss das morgen vortragen und ist jetzt stark verunsichert ...
Antwort
DK2ZA

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21:40 Uhr, 09.07.2009

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Ich habe mal so einen Baum zkizziert (siehe Bild).

GRUSS, DK2ZA


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Andra

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01:34 Uhr, 10.07.2009

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Bingo DK2ZA!

Mit Hilfe deines Baumdiagramms hat meine Tochter den Fehler in ihrem Diagramm gefunden und auch ich hab’s mittlerweile geschnallt, obwohl ich mit Stochastik bisher noch nie was zu tun hatte.

Unsere Vierfeldertafel war richtig. Der Fehler ist passiert beim Übertragen ins Baumdiagramm. Von allen Schülern sind zum Beispiel 4/15 Jungen und fußballbegeistert. Dieser Wert gehört ans Ende des Baumdiagramms. Wir hatten ihn aber in die zweite Verästelung eingetragen. Der Wert, der dort hingehört ermittelt sich aber, jetzt mal ganz treudoof ausgedrückt folgendermaßen: mit was muss ich 1/3(= Anteil der Jungen an der Schülerzahl der Klasse) multiplizieren, um 4/15(= Anzahl der Schüler, die Jungen und fußballbegeistert sind) zu erhalten. Die Antwort ist 4/5.

Dann stimmt auch, dass die Addition der Pfadwahrscheinlichkeiten (1/3+1/3+4/15+1/15) gleich 1 ist.

Zur Erläuterung füge ich noch einen Scan unserer Vierfeldertafel und des durch deine Hilfe korrigierten Baumdiagramms an. Du hast damit einer gestressten 10t-Klässlerin aus dem bayrischen G8-Versuchskaninchen-Jahrgang womöglich die Versetzung gerettet …

Lieben Dank!
Andra


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