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Binomialverteilung und Stochastik: Aufgaben und Lösungen für Abitur und mehr!

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Binomialverteilung und Stochastik: Aufgaben und Lösungen für Abitur und mehr!
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Die Binomialverteilung ist ein wichtiges Konzept in der Stochastik, das bei der Lösung verschiedener Wahrscheinlichkeitsprobleme Anwendung findet. Diese Zusammenfassung behandelt verschiedene Binomialverteilung Aufgaben mit Lösungen, einschließlich Szenarien, in denen n, p oder k gesucht sind.

  • Die Binomialverteilung wird durch drei Parameter charakterisiert: Anzahl der Versuche (n), Trefferwahrscheinlichkeit (p) und Trefferzahl (k).
  • Mit diesen Parametern können Einzelwahrscheinlichkeiten P(X=k) und kumulierte Wahrscheinlichkeiten P(X≤k) berechnet werden.
  • Bei gegebener Wahrscheinlichkeit kann auch ein gesuchter Parameter bestimmt werden.
  • Die Zusammenfassung enthält Beispiele zu N gesucht Binomialverteilung Aufgaben, Stochastik mindestens höchstens Aufgaben und Fällen, in denen p oder k gesucht sind.

26.3.2021

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Binomialverteilung
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Lösung: Bestimmung der Trefferwahrscheinlichkeit

Die Lösung für die Aufgabe zur verbeulten Münze wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der "Kopf"-Ergebnisse
  • n = 50
  • k ≤ 20
  • P(X ≤ 20) ≥ 0,5
  • p = ?

Die Lösung wird durch schrittweises Ausprobieren gefunden:

  1. Für p = 0,40, 0,41, 0,42 werden die Wahrscheinlichkeiten berechnet
  2. Bei p = 0,41 ist P(X ≤ 20) ≥ 0,5

Example: Die Trefferwahrscheinlichkeit für "Kopf" darf höchstens 41% betragen.

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Lösung: Verbeulte Münze (Teil 1)

Die Lösung für die Aufgabe zur verbeulten Münze wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der "Zahl"-Ergebnisse
  • k = 0
  • p = 0,38
  • P(X = 0) ≤ 0,2
  • n = ?

Die Lösung wird schrittweise hergeleitet:

  1. 0,62ⁿ ≤ 0,2
  2. n ≥ log(0,2) / log(0,62) ≈ 3,367

Example: Man muss mindestens 4 Mal werfen, um die geforderte Wahrscheinlichkeit zu erreichen.

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Lösung: Rot-Grün-Schwäche in einer Gruppe von Männern (Teil 2)

Die Lösung für die erweiterte Aufgabe wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der Männer mit Rot-Grün-Schwäche
  • k = 5
  • p = 0,09
  • P(X ≥ 5) = 0,85
  • n = ?

Die Lösung wird durch schrittweises Ausprobieren gefunden:

  1. P(X ≤ 4) ≤ 0,15
  2. Für n = 78, 79, 80 werden die Wahrscheinlichkeiten berechnet
  3. Bei n = 80 ist P(X ≤ 4) < 0,15

Example: Die Gruppe muss aus mindestens 80 Männern bestehen, um die geforderte Wahrscheinlichkeit zu erreichen.

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Lösung: Multiple-Choice-Test

Die Lösung für die Multiple-Choice-Test-Aufgabe wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der richtigen Antworten
  • n = 20
  • p = 1/3 (da es drei Antwortmöglichkeiten gibt)
  • P(X ≥ k) ≤ 0,05
  • k = ?

Die Lösung wird schrittweise hergeleitet:

  1. P(X ≤ k-1) ≥ 0,95
  2. Für k-1 = 7, 8 werden die Wahrscheinlichkeiten berechnet
  3. Bei k-1 = 8 ist P(X ≤ k-1) ≥ 0,95

Example: Für das Bestehen des Tests müssen mindestens 9 richtige Antworten verlangt werden.

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Aufgabe: Bestimmung der Trefferwahrscheinlichkeit

Diese Seite präsentiert eine Aufgabe, bei der die Trefferwahrscheinlichkeit p gesucht wird. Es geht um eine verbeulte Münze, bei der die Wahrscheinlichkeit für "Kopf" bestimmt werden soll, wenn bei 50 Würfen die Wahrscheinlichkeit, dass höchstens 20x "Kopf" fällt, mindestens 50% beträgt.

Highlight: Diese Aufgabe ist ein Beispiel für Binomialverteilung p berechnen und zeigt, wie die Binomialverteilung zur Lösung komplexer Wahrscheinlichkeitsprobleme eingesetzt werden kann.

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Zusammenfassung der Binomialverteilung

Diese Seite wiederholt die allgemeinen Prinzipien der Binomialverteilung, die bereits auf Seite 4 vorgestellt wurden. Sie betont die drei Parameter der Binomialverteilung (n, p, k) und erklärt, wie diese zur Berechnung von Einzelwahrscheinlichkeiten und kumulierten Wahrscheinlichkeiten verwendet werden können.

Highlight: Diese Zusammenfassung unterstreicht die Vielseitigkeit der Binomialverteilung für verschiedene Binomialverteilung Aufgaben mit Lösungen PDF.

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Aufgabe: Bestimmung der Anzahl der Versuche

Hier wird eine Aufgabe vorgestellt, bei der die Anzahl der notwendigen Drehungen des Glücksrads gesucht wird, um mit einer Wahrscheinlichkeit von 30% dreimal Blau zu erhalten.

Definition: Bei N gesucht Binomialverteilung Aufgaben ist die Anzahl der Versuche n der gesuchte Parameter, während k (Anzahl der Erfolge), p (Erfolgswahrscheinlichkeit) und die Gesamtwahrscheinlichkeit P(X=k) gegeben sind.

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Allgemeine Erklärung der Binomialverteilung

Diese Seite bietet eine allgemeine Erklärung der Binomialverteilung und ihrer Parameter:

  1. Anzahl der Versuche n
  2. Trefferwahrscheinlichkeit p
  3. Trefferzahl k

Es wird erklärt, dass bei gegebenen n, p und k sowohl Einzelwahrscheinlichkeiten P(X=k) als auch kumulierte Wahrscheinlichkeiten P(X≤k) bestimmt werden können. Umgekehrt kann bei gegebener Wahrscheinlichkeit ein gesuchter Parameter ermittelt werden.

Highlight: Die Binomialverteilung ist ein vielseitiges Werkzeug für Stochastik mindestens höchstens Aufgaben und wird oft in Binomialverteilung Aufgaben Abitur mit Lösungen PDF behandelt.

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Lösung: Rot-Grün-Schwäche in einer Gruppe von Männern (Teil 1)

Hier wird die Lösung für die Aufgabe zur Rot-Grün-Schwäche präsentiert:

  • X = Anzahl der Männer mit Rot-Grün-Schwäche
  • P(X ≥ 1) = 0,85
  • p = 0,09
  • n = ?

Die Lösung wird schrittweise hergeleitet:

  1. P(X = 0) ≤ 0,15
  2. 0,91ⁿ ≤ 0,15
  3. n ≥ log(0,15) / log(0,91) ≈ 20,1

Example: Die Berechnung ergibt, dass mindestens 21 Männer in der Gruppe sein müssen, um die geforderte Wahrscheinlichkeit zu erreichen.

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Beispielaufgabe: Wahrscheinlichkeit bei dreifachem Drehen

Diese Seite präsentiert eine konkrete Aufgabe zur Binomialverteilung. Es wird nach der Wahrscheinlichkeit gefragt, dass bei dreimaligem Drehen eines Glücksrads nie die Farbe Blau erscheint.

Example: Bei n=3 Versuchen, k=0 Erfolgen und einer Wahrscheinlichkeit von p=0.5 für Blau, berechnet sich die Wahrscheinlichkeit P(X = 0) = (1/2)³ = 1/8.

Vocabulary: In der Binomialverteilung bezeichnet n die Anzahl der Versuche, k die Anzahl der Erfolge und p die Wahrscheinlichkeit für einen Erfolg bei einem einzelnen Versuch.

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

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Die Binomialverteilung ist ein wichtiges Konzept in der Stochastik, das bei der Lösung verschiedener Wahrscheinlichkeitsprobleme Anwendung findet. Diese Zusammenfassung behandelt verschiedene Binomialverteilung Aufgaben mit Lösungen, einschließlich Szenarien, in denen n, p oder k gesucht sind.

  • Die Binomialverteilung wird durch drei Parameter charakterisiert: Anzahl der Versuche (n), Trefferwahrscheinlichkeit (p) und Trefferzahl (k).
  • Mit diesen Parametern können Einzelwahrscheinlichkeiten P(X=k) und kumulierte Wahrscheinlichkeiten P(X≤k) berechnet werden.
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Lösung: Bestimmung der Trefferwahrscheinlichkeit

Die Lösung für die Aufgabe zur verbeulten Münze wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der "Kopf"-Ergebnisse
  • n = 50
  • k ≤ 20
  • P(X ≤ 20) ≥ 0,5
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  1. Für p = 0,40, 0,41, 0,42 werden die Wahrscheinlichkeiten berechnet
  2. Bei p = 0,41 ist P(X ≤ 20) ≥ 0,5

Example: Die Trefferwahrscheinlichkeit für "Kopf" darf höchstens 41% betragen.

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  1. 0,62ⁿ ≤ 0,2
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Die Lösung für die erweiterte Aufgabe wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der Männer mit Rot-Grün-Schwäche
  • k = 5
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  • P(X ≥ 5) = 0,85
  • n = ?

Die Lösung wird durch schrittweises Ausprobieren gefunden:

  1. P(X ≤ 4) ≤ 0,15
  2. Für n = 78, 79, 80 werden die Wahrscheinlichkeiten berechnet
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Example: Die Gruppe muss aus mindestens 80 Männern bestehen, um die geforderte Wahrscheinlichkeit zu erreichen.

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Die Lösung für die Multiple-Choice-Test-Aufgabe wird hier präsentiert:

  • X = Anzahl der richtigen Antworten
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  • P(X ≥ k) ≤ 0,05
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  2. Für k-1 = 7, 8 werden die Wahrscheinlichkeiten berechnet
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Aufgabe: Bestimmung der Anzahl der Versuche

Hier wird eine Aufgabe vorgestellt, bei der die Anzahl der notwendigen Drehungen des Glücksrads gesucht wird, um mit einer Wahrscheinlichkeit von 30% dreimal Blau zu erhalten.

Definition: Bei N gesucht Binomialverteilung Aufgaben ist die Anzahl der Versuche n der gesuchte Parameter, während k (Anzahl der Erfolge), p (Erfolgswahrscheinlichkeit) und die Gesamtwahrscheinlichkeit P(X=k) gegeben sind.

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  1. Anzahl der Versuche n
  2. Trefferwahrscheinlichkeit p
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Hier wird die Lösung für die Aufgabe zur Rot-Grün-Schwäche präsentiert:

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  1. P(X = 0) ≤ 0,15
  2. 0,91ⁿ ≤ 0,15
  3. n ≥ log(0,15) / log(0,91) ≈ 20,1

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Example: Bei n=3 Versuchen, k=0 Erfolgen und einer Wahrscheinlichkeit von p=0.5 für Blau, berechnet sich die Wahrscheinlichkeit P(X = 0) = (1/2)³ = 1/8.

Vocabulary: In der Binomialverteilung bezeichnet n die Anzahl der Versuche, k die Anzahl der Erfolge und p die Wahrscheinlichkeit für einen Erfolg bei einem einzelnen Versuch.

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