Abiturvorbereitung Stochastik neue friedländer gesamtschule Klasse 12 GB 28.02.2014 Holger Wuschke B.Sc. Binomialverteilung mit GeoGebra, 2014 Organisatorisches 26.02.2014 H. Wuschke 1. Zufallsgrößen und Verteilung Zum Beispiel: Augensumme beim zweimaligen Würfeln k 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P(X=k) 1/36 2/36 3/36 4/36 5/36 6/36 5/36 4/36 3/36 2/36 1/36 Wertetabelle (oben) Histogramm (links) Balkendiagramm (rechts) Beides sind Wahrscheinlichkeitsfunktionen 26.02.2014 H. Wuschke 1. Zufallsgrößen und Verteilung http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Standard_deviation_diagram.svg, zuletzt abgerufen am 20.02.14 um 18:51 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung (1) Eine Zufallsgröße X mit der Wertemenge {𝑘|𝑘 = 1,2, … , 𝑛} heißt binomialverteilt genau dann, wenn für die Wahrscheinlichkeit gilt: 𝑛 𝑃 𝑋=𝑘 = ∙ 𝑝𝑘 ∙ 1 − 𝑝 𝑛−𝑘 𝑘 Wobei p die Wahrscheinlichkeit eines „Treffers“ ist. Symbolisch: Bn;p (k) oder P(X=k) 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung Beispiel 1: Werfen von 3 Münzen; X = Anzahl der geworfenen „Wappen“; geg.: n = 3 p = 0,5 Ereignis: genau zwei Mal Wappen. k=2 B3;0,5 (2) = P(X=2) = 0,375 Im CAS: binewkt(n,p,k) 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung Beispiel 2: Werfen von 10 Münzen; X = Anzahl der geworfenen „Wappen“; geg.: n = 10 p = 0,5 Ereignisse: (A) höchstens vier Mal Wappen. (B) mehr als 5 Wappen. (C) zwischen 3 und 6 Mal Wappen. Im CAS: biniwkt(n,p,kStart,kEnde) 26.02.2014 H. Wuschke Abitur M-V 2004 Leistungskurs 26.02.2014 H. Wuschke Abitur M-V 2000 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung (2) Der Erwartungswert hat im Falle einer Binomialverteilung die vereinfachte Formel: 𝜇 = 𝐸(𝑋) = 𝑛 ∙ 𝑝 (3) Die Varianz besitzt die vereinfachte Formel: 𝜎²𝑥 = 𝑛 ∙ 𝑝 ∙ (1 − 𝑝) (4) Daraus ergibt sich für die Standardabweichung: 𝜎 = 𝑛 ∙ 𝑝 ∙ (1 − 𝑝) 26.02.2014 H. Wuschke Abitur M-V 2009 26.02.2014 H. Wuschke Abitur M-V 2010 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung • n = 15 • Maximum bei 1 μ=1 1 p ist etwa 15 In diesem Fall ist p=0,1 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung 26.02.2014 H. Wuschke 2. Binomialverteilung 26.02.2014 H. Wuschke