Änderungen von Dokument Tipp Stochastik
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... ... @@ -25,3 +25,187 @@ 25 25 {{detail summary="Hinweis 5"}} 26 26 {{formula}}P(E_3)=P(X\geq 14)=1-P(X\leq 13)\approx 1- ? \approx ?{{/formula}} (Taschenrechner: binomialcdf) 27 27 {{/detail}} 28 + 29 +=== Teilaufgabe b) === 30 +{{detail summary="Hinweis 1"}} 31 +{{formula}}Y{{/formula}}: Anzahl der Personen, die das Produkt nicht vertragen. (Binomialverteilt mit {{formula}}n=200, \ p=0,09{{/formula}}) 32 +<br> 33 +Gesucht ist {{formula}}P(14\leq Y\leq 22){{/formula}}. 34 +{{/detail}} 35 + 36 + 37 +{{detail summary="Hinweis 2"}} 38 +Da der Taschenrechner nur {{formula}}P(X\leq m){{/formula}} berechnen kann, also über alle {{formula}}P(X=k){{/formula}} von {{formula}}k=0{{/formula}} bis {{formula}}k=m{{/formula}} aufsummiert, muss {{formula}}P(14\leq Y\leq 22){{/formula}} noch umformuliert werden. 39 +{{/detail}} 40 + 41 + 42 +{{detail summary="Hinweis 3"}} 43 +{{formula}}P(14\leqY\leq 22)=P(Y \leq 22)-P(Y\leq 13)\approx ?{{/formula}} (Taschenrechner: binomialcdf zweimal) 44 +{{/detail}} 45 + 46 +=== Teilaufgabe c) === 47 +{{detail summary="Hinweis 1"}} 48 +„Bei 5,5 % aller Testpersonen tritt eine Allergie auf.“ 49 +(% class="border" style="width:50%;text-align:center" %) 50 +| |{{formula}}A{{/formula}}|{{formula}}\overline{A}{{/formula}}|{{formula}}\sum{{/formula}} 51 +|{{formula}}I{{/formula}}||| 52 +|{{formula}}\overline{I}{{/formula}}||0,91| 53 +|{{formula}}\sum{{/formula}} |?||1 54 +{{/detail}} 55 + 56 + 57 +{{detail summary="Hinweis 2"}} 58 +„Von diesen haben 90 % keine Irritation“: {{formula}}P_? (?)=0,9{{/formula}} 59 +(% class="border" style="width:50%;text-align:center" %) 60 +| |{{formula}}A{{/formula}}|{{formula}}\overline{A}{{/formula}}|{{formula}}\sum{{/formula}} 61 +|{{formula}}I{{/formula}}||| 62 +|{{formula}}\overline{I}{{/formula}}|(% style="color:red" %) ? |0,91| 63 +|{{formula}}\sum{{/formula}} |0,055||1 64 +{{/detail}} 65 + 66 + 67 +{{detail summary="Hinweis 3"}} 68 +„Von diesen haben 90 % keine Irritation“: {{formula}}P_A (\overline{I})=0,9{{/formula}} 69 +<br> 70 +(% style="color:red" %)Pfadregel: {{formula}}\textcolor{red}{P(A\cap \overline{I})= ?} {{/formula}} 71 +(% class="border" style="width:50%;text-align:center" %) 72 +| |{{formula}}A{{/formula}}|{{formula}}\overline{A}{{/formula}}|{{formula}}\sum{{/formula}} 73 +|{{formula}}I{{/formula}}||| 74 +|{{formula}}\overline{I}{{/formula}}|(% style="color:red" %) ? |0,91| 75 +|{{formula}}\sum{{/formula}} |0,055||1 76 +{{/detail}} 77 + 78 + 79 +{{detail summary="Hinweis 4"}} 80 +„Von diesen haben 90 % keine Irritation“: {{formula}}P_A (\overline{I})=0,9{{/formula}} 81 +<br> 82 +(% style="color:red" %)Pfadregel: {{formula}}\textcolor{red}{P(A\cap \overline{I})= =P(A)\cdot P_A (\overline{I})=0,055\cdot 0,9= ?} {{/formula}} 83 +(% class="border" style="width:50%;text-align:center" %) 84 +| |{{formula}}A{{/formula}}|{{formula}}\overline{A}{{/formula}}|{{formula}}\sum{{/formula}} 85 +|{{formula}}I{{/formula}}||| 86 +|{{formula}}\overline{I}{{/formula}}|(% style="color:red" %) ? |0,91| 87 +|{{formula}}\sum{{/formula}} |0,055||1 88 +{{/detail}} 89 + 90 + 91 +{{detail summary="Hinweis 5"}} 92 +Die restlichen Felder können mittels Summenregel berechnet werden. 93 +<br> 94 +(% style="color:green" %)(„Oben plus Mitte ist gleich unten“, „Links plus Mitte ist gleich rechts“) 95 +(% class="border" style="width:50%;text-align:center" %) 96 +| |{{formula}}A{{/formula}}|{{formula}}\overline{A}{{/formula}}|{{formula}}\sum{{/formula}} 97 +|{{formula}}I{{/formula}}|(% style="color:green" %)0,0055|(% style="color:green" %)?|(% style="color:green" %) ? 98 +|{{formula}}\overline{I}{{/formula}}|(% style="color:red" %) 0,0495 |0,91|(% style="color:green" %) ? 99 +|{{formula}}\sum{{/formula}} |0,055|(% style="color:green" %)?|1 100 +{{/detail}} 101 + 102 +=== Teilaufgabe d) === 103 +{{detail summary="Hinweis"}} 104 +<p> 105 +Die stochastische (Un)abhängigkeit lässt sich auf zwei Arten überprüfen. 106 +</p><p> 107 +Option 1: Vergleich der bedingten und unbedingten Wahrscheinlichkeiten 108 +<br> 109 +Wenn {{formula}}P_I (A)=P(A){{/formula}}, dann spielt die Bedingung {{formula}}I{{/formula}} anscheinend keine Rolle; folglich sind beide Merkmale unabhängig voneinander. 110 +</p> 111 +Option 2: Vergleich der Wahrscheinlichkeit der Schnittmenge mit dem Produkt der einzelnen Wahrscheinlichkeiten 112 +<br> 113 +Wenn {{formula}}P(A\cap I)=P(A)\cdot P(I){{/formula}}, dann sind beide Merkmale unabhängig voneinander (siehe Merkhilfe). 114 +{{/detail}} 115 + 116 +=== Teilaufgabe e) === 117 +{{detail summary="Hinweis 1"}} 118 +Die Formulierung „entweder … oder …“ ist nicht zu verwechseln mit dem einfachen „oder“, bei dem der Additionssatz angewendet werden kann. 119 +{{/detail}} 120 + 121 + 122 +{{detail summary="Hinweis 2"}} 123 +Während beim Additionssatz die Schnittmenge {{formula}}A\cap I{{/formula}} einmal mitgezählt wird (und ihre Wahrscheinlichkeit einmal abgezogen wird, damit sie nicht fälschlicherweise doppelt gezählt wird), kommt die Schnittmenge {{formula}}A\cap I{{/formula}} bei „entweder … oder …“ überhaupt nicht vor. 124 +[[image:Venndiagramm_e).png||width="500" style="display:block;margin-left:auto;margin-right:auto"]] 125 +{{/detail}} 126 + 127 + 128 +{{detail summary="Hinweis 3"}} 129 +Gesucht ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Allergie, aber keine Irritation auftritt, addiert zur Wahrscheinlichkeit, dass eine Irritation, aber keine Allergie auftritt. 130 +{{/detail}} 131 + 132 + 133 +{{detail summary="Hinweis 4"}} 134 +{{formula}}P((A\cap \overline{I})\cup(\overline{A} \cap I))=P(A\cap \overline{I})+P(\overline{A} \cap I)= ?{{/formula}} 135 +{{/detail}} 136 + 137 +=== Teilaufgabe f) === 138 +{{detail summary="Hinweis 1"}} 139 +Die Irritation ist schon aufgetreten; sie ist also die Bedingung. 140 +{{/detail}} 141 + 142 + 143 +{{detail summary="Hinweis 2"}} 144 +{{formula}}A{{/formula}}: Allergie; {{formula}}I{{/formula}}: Irritation 145 +<br> 146 +Die Irritation ist schon aufgetreten; sie ist also die Bedingung. 147 +<br> 148 +{{formula}}P_I (A)=\frac{P(A\cap I)}{P(I)}= ?{{/formula}} 149 +{{/detail}} 150 + 151 + 152 +=== Teilaufgabe g) === 153 +{{detail summary="Hinweis 1"}} 154 +Eine Tabelle zur Wahrscheinlichkeitsverteilung kann hier behilflich sein. 155 +{{/detail}} 156 + 157 + 158 +{{detail summary="Hinweis 2"}} 159 +In einer Tabelle zur Wahrscheinlichkeitsverteilung werden die Werte der Zufallsgröße (hier z. B. der Gewinn) und die dazugehörigen Wahrscheinlichkeiten für alle Ereignisse notiert. 160 +{{/detail}} 161 + 162 + 163 +{{detail summary="Hinweis 3"}} 164 +In der Tabelle kann unterschieden werden zwischen „keine Rückgabe“, „Rückgabe aufgrund von Unverträglichkeit“ und „Rückgabe aus sonstigen Gründen“ 165 +<br> 166 +Zufallsvariable {{formula}}G{{/formula}}: Gewinn bzw. Verlust für das Unternehmen 167 +<br> 168 +{{formula}}a{{/formula}}: Anteil aller Kunden, die eine Rückerstattung aus sonstigen Gründen beantragen 169 +(% style="width: 100%; white-space: nowrap" class="border" %) 170 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %) |=(% style="background-color:#D3D3D3" %)keine Rückgabe|=(% style="background-color:#D3D3D3" %)Rückgabe aufgrund von Unverträglichkeit|=(% style="background-color:#D3D3D3" %)Rückgabe aus sonstigen Gründen 171 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %){{formula}}G_i{{/formula}}| | | 172 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %){{formula}}P(G=G_i){{/formula}}| | |{{formula}}a{{/formula}} 173 +{{/detail}} 174 + 175 + 176 +{{detail summary="Hinweis 4"}} 177 +(% style="width: 100%; white-space: nowrap" class="border" %) 178 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %) |=(% style="background-color:#D3D3D3" %)keine Rückgabe|=(% style="background-color:#D3D3D3" %)Rückgabe aufgrund von Unverträglichkeit|=(% style="background-color:#D3D3D3" %)Rückgabe aus sonstigen Gründen 179 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %){{formula}}G_i{{/formula}}| 9|-0,5 |? 180 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %){{formula}}P(G=G_i){{/formula}}|? |0,09|{{formula}}a{{/formula}} 181 +{{/detail}} 182 + 183 + 184 +{{detail summary="Hinweis 5"}} 185 +Der erwartete Gewinn soll 6,50 € sein. Aus der Formel für den Erwartungswert (siehe Merkhilfe) ergibt sich eine Gleichung für {{formula}}a{{/formula}}. 186 +{{/detail}} 187 + 188 + 189 +{{detail summary="Hinweis 6"}} 190 +{{formula}}\mu =\sum\limits_(i=1)^n P(X=x_i)\cdot x_i =P(X=x_1 )\cdot x_1+P(X=x_2 )\cdot x_2+\dots+P(X=x_n )\cdot x_n{{/formula}} 191 +{{/detail}} 192 + 193 + 194 +{{detail summary="Hinweis 7"}} 195 +(% style="width: 100%; white-space: nowrap" class="border" %) 196 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %) |=(% style="background-color:#D3D3D3" %)keine Rückgabe|=(% style="background-color:#D3D3D3" %)Rückgabe aufgrund von Unverträglichkeit|=(% style="background-color:#D3D3D3" %)Rückgabe aus sonstigen Gründen 197 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %){{formula}}G_i{{/formula}}| 9|-0,5 |-0,5 198 +|=(% style="background-color:#D3D3D3" %){{formula}}P(G=G_i){{/formula}}|0,91 -{{formula}}a{{/formula}} |0,09|{{formula}}a{{/formula}} 199 + 200 +{{formula}}\mu=(0,91-a)\cdot 9+0,09\cdot (-0,5)+a\cdot(-0,5){{/formula}} 201 +<nr> 202 +{{formula}}\mu=6,50{{/formula}} 203 + 204 +{{/detail}} 205 + 206 + 207 +{{detail summary="Hinweis 8"}} 208 +{{formula}}(0,91-a)\cdot9-0,09\cdot 0,5-0,5a=6,5{{/formula}} 209 +Diese Gleichung kann nach dem gesuchten Wert für {{formula}}a{{/formula}} aufgelöst werden. 210 +{{/detail}} 211 +
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