Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung

Die erste Seite führt in die grundlegenden Begriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung ein, die für Schüler der 9. und 10. Klasse relevant sind. Sie beginnt mit der Erklärung der absoluten und relativen Häufigkeit, die fundamental für das Verständnis von Wahrscheinlichkeiten sind. Ein Zufallsexperiment wird als Versuch definiert, dessen Ausgang zufällig ist, wie beispielsweise das Würfeln. Die Ergebnismenge eines Zufallsexperiments wird vorgestellt, gefolgt von der Einführung der Zufallsgröße X, die angibt, welche Größe in einem Zufallsexperiment untersucht wird. Abschließend wird das Konzept der Wahrscheinlichkeitsverteilung erläutert, das die Ergebnisse und ihre zugehörigen Wahrscheinlichkeiten in Tabellenform darstellt.

Definition: Ein Zufallsexperiment ist ein Versuch, bei dem der Ausgang des Versuchs zufällig ist.

Beispiel: Bei einem Würfelwurf ist die Ergebnismenge E = {1,2,3,4,5,6}.

Vocabulary: Die Zufallsgröße X gibt an, welche Größe in einem Zufallsexperiment untersucht wird, wie zum Beispiel der Gewinn in Dollar oder die Augensumme zweier Würfel.

Erwartungswert und Laplace-Experimente

Die zweite Seite vertieft das Verständnis der Wahrscheinlichkeitsrechnung mit der Einführung des Erwartungswerts E(X). Dieser wichtige Fachbegriff der Wahrscheinlichkeitsrechnung wird als der durchschnittliche Wert definiert, den man bei häufiger Durchführung eines Zufallsexperiments erwartet. Die Berechnung des Erwartungswerts wird erklärt, gefolgt von einer Anleitung zur Beurteilung, ob ein Spiel fair ist. Das Gesetz der großen Zahlen wird vorgestellt, das die Annäherung der relativen Häufigkeiten an die tatsächlichen Wahrscheinlichkeiten bei häufiger Durchführung eines Experiments beschreibt. Abschließend werden Laplace-Experimente eingeführt, bei denen alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich sind.

Definition: Der Erwartungswert E(X) ist der Wert, den man im Durchschnitt erwartet, wenn man ein Zufallsexperiment sehr häufig durchführt.

Highlight: Ein Spiel gilt als fair, wenn der Erwartungswert null ist (E(X) = 0).

Beispiel: Ein fairer Würfel ist ein klassisches Laplace-Experiment, bei dem alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich sind.