Tipp Stochastik

Version 2.1 von akukin am 2025/01/23 16:37

Teilaufgabe a)

Hinweis 1 \( E_1\): Die erste Person verträgt das Produkt, die zweite auch, die dritte nicht, aber alle nachfolgenden schon.
Hinweis 2 \(E_2\): Die Zufallsgröße \(X\): „Anzahl der Testpersonen, die das Produkt vertragen“ ist binomialverteilt mit \(n=20\) und \(p=0,91\).
Hinweis 3 \(E_3\): Zuerst muss berechnet werden, wie viel 70 % von 20 Personen ist.
Hinweis 4

Da der Taschenrechner nur \(P(X\leq m)\) berechnen kann, also über alle \(P(X=k)\) von \(k=0\) bis \(k=m\) aufsummiert, muss \(P(X\geq 14)\) noch umformuliert werden.

(Taschenrechner: binomialcdf)
Hinweis 5 \(P(E_3)=P(X\geq 14)=1-P(X\leq 13)\approx 1- ? \approx ?\) (Taschenrechner: binomialcdf)

Teilaufgabe b)

Hinweis 1 \(Y\): Anzahl der Personen, die das Produkt nicht vertragen. (Binomialverteilt mit \(n=200, \ p=0,09\))
Gesucht ist \(P(14\leq Y\leq 22)\).
Hinweis 2 Da der Taschenrechner nur \(P(X\leq m)\) berechnen kann, also über alle \(P(X=k)\) von \(k=0\) bis \(k=m\) aufsummiert, muss \(P(14\leq Y\leq 22)\) noch umformuliert werden.
Hinweis 3 \(P(14\leqY\leq 22)=P(Y \leq 22)-P(Y\leq 13)\approx ?\) (Taschenrechner: binomialcdf zweimal)

Teilaufgabe c)

Hinweis 1 „Bei 5,5 % aller Testpersonen tritt eine Allergie auf.“
\(A\)\(\overline{A}\)\(\sum\)
\(I\)
\(\overline{I}\)0,91
\(\sum\) ?1
Hinweis 2 „Von diesen haben 90 % keine Irritation“: \(P_? (?)=0,9\)
\(A\)\(\overline{A}\)\(\sum\)
\(I\)
\(\overline{I}\) ? 0,91
\(\sum\) 0,0551
Hinweis 3 „Von diesen haben 90 % keine Irritation“: \(P_A (\overline{I})=0,9\)
Pfadregel: \(\textcolor{red}{P(A\cap \overline{I})= ?} \)
\(A\)\(\overline{A}\)\(\sum\)
\(I\)
\(\overline{I}\) ? 0,91
\(\sum\) 0,0551
Hinweis 4 „Von diesen haben 90 % keine Irritation“: \(P_A (\overline{I})=0,9\)
Pfadregel: \(\textcolor{red}{P(A\cap \overline{I})= =P(A)\cdot P_A (\overline{I})=0,055\cdot 0,9= ?} \)
\(A\)\(\overline{A}\)\(\sum\)
\(I\)
\(\overline{I}\) ? 0,91
\(\sum\) 0,0551
Hinweis 5 Die restlichen Felder können mittels Summenregel berechnet werden.
(„Oben plus Mitte ist gleich unten“, „Links plus Mitte ist gleich rechts“)
\(A\)\(\overline{A}\)\(\sum\)
\(I\)0,0055? ?
\(\overline{I}\) 0,0495 0,91 ?
\(\sum\) 0,055?1

Teilaufgabe d)

Hinweis

Die stochastische (Un)abhängigkeit lässt sich auf zwei Arten überprüfen.

Option 1: Vergleich der bedingten und unbedingten Wahrscheinlichkeiten
Wenn \(P_I (A)=P(A)\), dann spielt die Bedingung \(I\) anscheinend keine Rolle; folglich sind beide Merkmale unabhängig voneinander.

Option 2: Vergleich der Wahrscheinlichkeit der Schnittmenge mit dem Produkt der einzelnen Wahrscheinlichkeiten
Wenn \(P(A\cap I)=P(A)\cdot P(I)\), dann sind beide Merkmale unabhängig voneinander (siehe Merkhilfe).

Teilaufgabe e)

Hinweis 1 Die Formulierung „entweder … oder …“ ist nicht zu verwechseln mit dem einfachen „oder“, bei dem der Additionssatz angewendet werden kann.
Hinweis 2 Während beim Additionssatz die Schnittmenge \(A\cap I\) einmal mitgezählt wird (und ihre Wahrscheinlichkeit einmal abgezogen wird, damit sie nicht fälschlicherweise doppelt gezählt wird), kommt die Schnittmenge \(A\cap I\) bei „entweder … oder …“ überhaupt nicht vor.