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Streuung um den Erwartungswert

Schüler Gymnasium,

Tags: Bernoulli-Kette, Erwartungswert, standartabweichung, Streuung

 
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marlen-

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11:53 Uhr, 03.05.2012

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Hallo!
Bei folgender Aufgabe habe ich einige Verständnisprobleme:

Vergleichen Sie die beiden Bernoulli-Ketten hinsichtlich ihrer Streuung um den Erwartungswert:
(1)n=40;p=0,5
(2)n=50;p=0,4

Bei welcher Bernoilli-Kette liegt die größere Streuung vor? Erläutern Sie an einem konkreten Beispiel, was dies bedeutet.

Durch Ausrechnen habe ich herausgefunden, dass bei n=50 und p=0,4σ=3,46 ist und bei n=40 und p=0,5 ist σ=3,16. (mit "Streuung" ist doch σ, also die Standartabweichung gemeint, oder?) Dann wäre die ja bei (2) größer.

Womit ich gar nicht weiterkomme, ist mir das ganze vorzustellen. Ich weiß nicht wie ich an einem Beispiel erläutern kann, was das bedeuten soll.

Kann mir wer helfen?

Viele Grüße


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

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14:16 Uhr, 03.05.2012

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Hallo Marlen,

ich würde z.B. an einen n-maligen Münzwurf denkem, wobei man die Anzahl der Wappen zählt. Bei (1) mit einer fairen Münze, bei (2) mit einer "gezinkten" Münze.

Vielleicht fällt Dir aber auch etwas anderes ein!

Bei der Interpretation hilft dann sicher noch, wenn Du auch die beiden Erwartungswerte ausrechnest!

Gruß, Matlog
marlen-

marlen- aktiv_icon

14:41 Uhr, 03.05.2012

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Also nehmen wir mal das Beispiel mit dem Münzwurf:
Wirft man eine Münze n-mal, dann erwartet man im Mittel, dass Kopf bzw. Zahl 20 mal vorkommt?
Die Standartabweichung ist für n=50 und p=0,4 aber größer, d.h., dass die Werte um den Erwartungswert größer gestreut sind?
Antwort
Matlog

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14:48 Uhr, 03.05.2012

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Ja, sehr gut!
Ich würde nur empfehlen, Dich auf einen Begriff von Kopf, Zahl (oder Wappen) festzulegen, die gezählt werden sollen. Bei der gezinkten Münze sind die Wahrscheinlichkeiten ja nicht gleich.
marlen-

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15:37 Uhr, 03.05.2012

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okay, dankeschön :-)
Eine Frage habe ich noch. In einer Teilaufgabe soll man folgende Sätze für jede Bernoulli-Kette aus der oberen Teilaufgabe vervollständigen:
(1) Mit einer Wahrscheinlichkeit von 99% liegt die Anzahl der Erfolge...
(2) In 95,5% aller Fälle gilt...
(3)X-μ>1,64σ
gilt nur in...

Ich habe ein paar Ideen:
(1)...im Intervall μ-1,64σ und μ+1,64σ
(2)...μ-2σXμ+3σ
(3) bei dem Dritten habe ich überhaupt keine Ahnung. Ich verstehe auch nicht was das bedeuten soll. Dass der Abstand des Betrags und des Erwartungswertes größer ist als 1,64σ ,oder wie?
Und mir ist auch nicht klar, ob das jetzt für beide Bernoulli-Ketten gilt, also für n=40;p=0,5 und n=50;p=0,4.

Viele Grüße!
Antwort
Matlog

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15:57 Uhr, 03.05.2012

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Du bist da auf dem richtigen Weg!

Deine Antwort zu (1) würde aber zu 90% passen. Wenn es wirklich 99% heißt, dann musst Du das noch anpassen.
(2) ist fast richtig. Du hast nur aus Versehen +3σ geschrieben.
Bei (3) solltest Du beachten, dass das Ereignis in der Aufgabenstellung das Gegenereignis von dem ist, was Du als Antwort zu (1) geschrieben hast.
marlen-

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16:08 Uhr, 03.05.2012

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ok, bei 99% wäre das richtige Intervall μ-2,58σ und μ+2,58σ.
hmm, bei (3) gilt das nur in einer σ Umgebung unter μ-1,64σ? Bin mir da jetzt nicht sicher...
Antwort
Matlog

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16:12 Uhr, 03.05.2012

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In der 1,64σ -Umgebung liegen 90% der Fälle, außerhalb dieser Umgebung also...
marlen-

marlen- aktiv_icon

16:35 Uhr, 03.05.2012

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...nur 10%! Ok. Und das trifft auf beide Bernoulli-Ketten zu?
Antwort
Matlog

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16:48 Uhr, 03.05.2012

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Ich weiß nicht, was Ihr im Unterricht dazu gesagt habt.
Diese Annäherungen der Binomialverteilung macht man im allgemeinen bei σ>3. Das ist ja beiden Teilaufgaben der Fall.

Ich würde dann noch für beide Teile jeweils die Werte für μ und σ einsetzen.
Frage beantwortet
marlen-

marlen- aktiv_icon

17:52 Uhr, 03.05.2012

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Alles klar, danke!