Aufgabenbeispiele von ohne Text-Anwendungen
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Binomialvert. mit vari. n (höchst.) (ohne Anwend.)
Beispiel:
Bei einem Zufallsexperiment beträgt die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer p=0,35.
Wie oft darf man das Zufallsexperiment höchstens wiederholen (oder wie groß darf die Stichprobe sein), um mit mind. 80% Wahrscheinlichkeit, höchstens 25 Treffer zu erzielen ?
| n | P(X≤k) |
|---|---|
| ... | ... |
| 63 | 0.8195 |
| 64 | 0.7929 |
| 65 | 0.7646 |
| 66 | 0.7346 |
| 67 | 0.7033 |
| 68 | 0.6708 |
| 69 | 0.6374 |
| 70 | 0.6034 |
| 71 | 0.569 |
| ... | ... |
Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an und ist im Idealfall binomialverteilt mit p = 0.35 und variablem n.
Es muss gelten: ≥ 0.8
Jetzt müssen wir eben so lange mit verschiedenen Werten von n probieren, bis diese Gleichung erstmals erfüllt wird:
Dabei stellt sich nun natürlich die Frage, mit welchem Wert für n wir dabei beginnen. Im Normalfall enden 35% der Versuche mit einem Treffer. Also müssten dann doch bei ≈ 71 Versuchen auch ungefähr 25 (≈0.35⋅71) Treffer auftreten.
Wir berechnen also mit unserem ersten n=71:
≈ 0.569
(TI-Befehl: Binomialcdf ...)
Je nachdem, wie weit nun dieser Wert noch von den gesuchten 0.8 entfernt ist, erhöhen bzw. verkleinern wir das n eben in größeren oder kleineren Schrittweiten.
Dies wiederholen wir solange, bis wir zwei aufeinanderfolgende Werte von n gefunden haben, bei denen die 0.8 überschritten wird.
Aus der Werte-Tabelle (siehe links) erkennt man dann, dass letztmals bei n=63 die gesuchte Wahrscheinlichkeit über 80% ist.
Binomialvert. mit vari. n (höchst.) (ohne Anwend.)
Beispiel:
Bei einem Zufallsexperiment beträgt die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer p=0,15.
Wie oft darf man das Zufallsexperiment höchstens wiederholen (oder wie groß darf die Stichprobe sein), um mit mind. 70% Wahrscheinlichkeit, höchstens 34 Treffer zu erzielen ?
| n | P(X≤k) |
|---|---|
| ... | ... |
| 212 | 0.7039 |
| 213 | 0.6936 |
| 214 | 0.6833 |
| 215 | 0.6728 |
| 216 | 0.6623 |
| 217 | 0.6516 |
| 218 | 0.6409 |
| 219 | 0.6301 |
| 220 | 0.6192 |
| 221 | 0.6083 |
| 222 | 0.5973 |
| 223 | 0.5862 |
| 224 | 0.5752 |
| 225 | 0.5641 |
| 226 | 0.553 |
| 227 | 0.5419 |
| ... | ... |
Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an und ist im Idealfall binomialverteilt mit p = 0.15 und variablem n.
Es muss gelten: ≥ 0.7
Jetzt müssen wir eben so lange mit verschiedenen Werten von n probieren, bis diese Gleichung erstmals erfüllt wird:
Dabei stellt sich nun natürlich die Frage, mit welchem Wert für n wir dabei beginnen. Im Normalfall enden 15% der Versuche mit einem Treffer. Also müssten dann doch bei ≈ 227 Versuchen auch ungefähr 34 (≈0.15⋅227) Treffer auftreten.
Wir berechnen also mit unserem ersten n=227:
≈ 0.5419
(TI-Befehl: Binomialcdf ...)
Je nachdem, wie weit nun dieser Wert noch von den gesuchten 0.7 entfernt ist, erhöhen bzw. verkleinern wir das n eben in größeren oder kleineren Schrittweiten.
Dies wiederholen wir solange, bis wir zwei aufeinanderfolgende Werte von n gefunden haben, bei denen die 0.7 überschritten wird.
Aus der Werte-Tabelle (siehe links) erkennt man dann, dass letztmals bei n=212 die gesuchte Wahrscheinlichkeit über 70% ist.
Binomialvert. mit vari. n (mind) (ohne Anwend.)
Beispiel:
Bei einem Zufallsexperiment beträgt die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer p=0,5.
Wie oft muss man das Zufallsexperiment mindestens wiederholen (oder wie groß muss die Stichprobe sein), um mit mind. 90% Wahrscheinlichkeit, mindestens 38 Treffer zu erzielen ?
| n | P(X≤k) |
|---|---|
| ... | ... |
| 82 | 0.2199 |
| 83 | 0.19 |
| 84 | 0.1631 |
| 85 | 0.139 |
| 86 | 0.1177 |
| 87 | 0.099 |
| ... | ... |
Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an und ist im Idealfall binomialverteilt mit p = 0.5 und variablem n.
Es muss gelten: ≥ 0.9
Weil man ja aber nicht in den WTR eingeben kann, müssen wir diese Wahrscheinlichkeit über die Gegenwahrscheinlichkeit berechnen:
= 1 - ≥ 0.9 |+ - 0.9
0.1 ≥ oder ≤ 0.1
Jetzt müssen wir eben so lange mit verschiedenen Werten von n probieren, bis diese Gleichung erstmals erfüllt wird:
Dabei stellt sich nun natürlich die Frage, mit welchem Wert für n wir dabei beginnen. Im Normalfall enden 50% der Versuche mit einem Treffer. Also müssten dann doch bei ≈ 76 Versuchen auch ungefähr 38 (≈0.5⋅76) Treffer auftreten.
Wir berechnen also mit unserem ersten n=76:
≈ 0.4544
(TI-Befehl: Binomialcdf ...)
Je nachdem, wie weit nun dieser Wert noch von den gesuchten 0.1 entfernt ist, erhöhen bzw. verkleinern wir das n eben in größeren oder kleineren Schrittweiten.
Dies wiederholen wir solange, bis wir zwei aufeinanderfolgende Werte von n gefunden haben, bei denen die 0.1 überschritten wird.
Aus der Werte-Tabelle (siehe links) erkennt man dann, dass erstmals bei n=87 die gesuchte Wahrscheinlichkeit unter 0.1 ist.
n muss also mindestens 87 sein, damit ≤ 0.1 oder eben ≥ 0.9 gilt.
