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ich habe ein riesiges Problem und zwar komme ich bei zwei Aufgaben gar nicht weiter und die Aufgaben muss ich am Freitag abgeben um noch ein Punkt rauszuholen. Ich habe die letzten zwei Tage Bild Mathematik im Internet gesucht aber habe nichts gefunden, was mir weiter helfen könnte.

Ich habe ein Bild von den zwei Aufgaben gemacht ich hoffe ihr könnt mir helfen.


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1. Mache ein Hypothesentest an einem selbstgewählten Beispiel. Vielleicht n = 100 und p = 0.8 = 80%

Bilde Null- und Alternativhypothese, wähle Annahme und Ablehnungsbereich und bestimme Fehler 1. und 2. Art.

2. Bilde den Quotienten aus Dreiecksfläche und Kreisfläche. Das soll dann vermutlich die Wahrscheinlichkeit ergeben wenn man blindlings einen beliebigen Punkt der Kreisfläche trifft. Das das nicht die Wahrscheinlichkeit wiedergibt wenn ein geübter Werfer fast immer nahe des Kreiszentrums trifft sollte klar sein.

muss man irgendwelche Berechnungen bei Null- und Alternativhypothese anbringen? Oder reicht das bei meiner Antwort als letztes angeführte Beispiel. 

Denkst du, dass man bei den Beispielzahlen die Dreiecksseite c (Basis) in Abhängigkeit von r bestimmen muss? Sollte ja möglich sein, wenn man r einteilt in 0,8 und 0,2 Längeneinheiten.

Danke vorab,
Kai

Gerade wenn man dabei eingehen soll, welche Fehler dabei entstehen können langt die Berechnung des reinen Erwartungswert nicht.

Hier ein paar Fragen die man im Rahmen dieser Aufgabe beantworten können sollte um den richtigen Umgang mit Hypothesentests zu verstehen.

Wenn jemand behauptet zu 80% zu treffen dann vereinbaren wir z.b. ein Experiment. Er wirft 100 mal auf die Scheibe und wenn er eine Trefferanzahl von 75 und mehr hat glauben wir ihm.

Wir groß ist nun die Wahrscheinlichkeit, dass unsere Person eigentlich eine mittlere Trefferwahrscheinlichkeit hat, wir ihm dieses Aufgrund des Testergebnisses aber nicht glauben. Wie nennt man diesen Fehler?

Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass unsere Person eigentlich nur eine mittlere Trefferwahrscheinlichkeit von 70% hat, wir aber aufgrund des Testergebnissses annehmen das die Trefferwahrscheinlichkeit eigentlich 80% beträgt. Wie nennt man diesen Fehler.

Wie müsste die Entscheidungsregel lauten, wenn wir nur mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von α = 1% die Aussage der Person anzweifeln wollen. Wie groß wäre für diesen Fall der β-Fehler.

Beim Dreieck stellt sich mir die Frage ob irgendwelche Bezeichnungen dort gegeben waren oder ob der Schüler da einfach Werte reingekritzelt hat.

Kreisfläche sollte sein 

AK = pi·r^2

Dreiecksfläche mit dem Höhensatz des Euklid

AD = p·√(p·(2·r - p))

Wobei p hier die Höhe des Dreiecks ist.

AD / AK = p·√(p·(2·r - p)) / (pi·r^2) = p·√(p·(2·r - p))/(pi·r^2)

Sobald man r und p hat kann man damit also die Wahrscheinlichkeit ermitteln wenn ich blindlings die Scheibe treffe, dass ich dann auch in das Dreieck treffe.

Wie gesagt ist diese Wahrscheinlichkeit aber mit Vorsicht zu genießen.

Ich würde empfehlen für eine mündliche Prüfung mit sehr viele Videos zu diesem Bereich zu schauen.

https://www.youtube.com/watch?v=SbPQg3TsXEM

https://www.youtube.com/watch?v=WvlgEWIS9r8

Also wenn wir dieses Beispiel nehmen n = 100 und p = 0.8 = 80%

dann ist die,

Nullhypothese H0: p (<) 0,8

und

Alternativhypothese H1: p (>) 0,8

Meine Frage ist wie wähle ich jetzt den Annahme und Ablehnungsbereich und wie bestimme ich dann den Fehler 1. und 2. Art.


Nullhypothese p >= 0.8

Alternativhypothese: p < 0.8

"Er wirft 100 mal auf die Scheibe und wenn er eine Trefferanzahl von 75 und mehr hat glauben wir ihm."

Annahme (bzw. keine Ablehnung) der Nullhypothese im Intervall [75; 100]

Ablehnung der Nullhypothese im Intervall [0; 74]

Der Fehler erster und zweiter Art berechnen sich immer wie folgt:

α = P(Ablehnung der Nullhypothese | Nullhypothese wahr)

β = P(Annahme der Nullhypothese | Nullhypothese falsch)

Bei uns also 

α = ∑(COMB(100, x)·0.8^x·0.2^{100 - x}, x, 0, 74) = 0.0875

β = ∑(COMB(100, x)·0.7^x·0.3^{100 - x}, x, 75, 100) = 0.1631

Ich kann die ganzen Schritte nachvollziehen, aber was sagt uns jetzt der Fehler der 1 und 2 Art ?

Wir haben in der ersten Fehler Art 8,75 prozent und in der zweiten Fehler Art 16,31 prozent rausbekommen ,

was bedeutet es jetzt konkret ? Glauben wir ihn oder glauben wir ihn nicht?

Da Fehler der 2 Art also β = 16,31 prozent ist und höher als α (Fehler der erster Art )=  8,75 prozent

dann müssen wir annehmen das Fehler der 2 Art richtig ist.

Ich schätze das wir ihn nicht glauben, weil doch Fehler der Art 2 im grunde bedeutet, dass in Wirklichkeit H1 richtig ist obwohl im Test rauskam das H0 stimmt.


Oder habe ich was durcheinander gebracht?

Eine wichtige Frage,

Und zwar steht in der 2 Aufgabenstellung

Erläutern Sie wie man mit Hilfe der analytischen geometrie die gewinchancen berechnet.

Ich habe einfach Quotienten aus Dreiecksfläche und Kreisfläche gebildet dann kriegt man auch die Gewinnchancen raus,

aber das Problem ist dort steht explizit analytische Geometrie.

Wie kann man die gewinnchancen mit der analytischen geoemetrie rausfinden, ich habe um 12 meine Prüfung

könntest ihr es kurz mir erläutern was ich dafür brauche bzw. machen muss?

Danke imBild Mathematik

5 Antworten

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Lösung Aufgabe 1:

Der Spieler wirft 100 mal auf die Scheibe (n = 100), ohne daneben zu werfen. Bei dieser Versuchsreihe trifft er 78 Mal die Dreiecksfläche. Daher kann man schätzen, dass die Gewinnwahrscheinlichkeit auch bei etwa 78 % liegt. 


Lösung Aufgabe 2:

Kreisfläche AK = π r² 

Dreiecksfläche AD = c*hc 

P(x) = AD / AK 

P(x) = (c*hc ) / ( π r² )

// Beispielzahlen r = 1 und c = 1,3

P(x) = (1,3*1,8 ) / ( π 1² )

P(x) = (1,3*1,8 ) / ( π 1² ) = 0,74484513367007017

P(x) ≈ 75 %

Die Wahrscheinlichkeit, dass der Spieler die Dreiecksfläche trifft, liegt bei ca. 75 %. Es kann jedoch passieren, dass er die Scheibe nicht trifft. Dies wäre der Fehler. Berücksichtigt man diesen, so liegt die Gewinnwahrscheinlichkeit unter 75 %.

Wir nehmen an, dass alle statistischen Messungen, die zwischen 70 % und 80 % liegen, korrekt sind. Nullhypothese: 75 %, Alternativhypothese: 70 % - 80 %.

Avatar von 7,3 k
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> Quotienten aus Dreiecksfläche und Kreisfläche

Das ist richtig, zumindest wenn man Pfeile, die an der Scheibe vorbei geworfen werden, nicht mitzählt.

> dort steht explizit analytische Geometrie

Deine Überlegungen sind geometrisch. Welches Konkrete Verfahren angewendet wird um Dreiecksfläche und Kreisfläche zu berechnen hängt davon ab, welche Angaben über Kreis und Dreieck gegeben sind. Die in der Aufgabenstellung gemachten Angaben reichen nicht aus, um da Präzisere Aussagen zu machen.

Beispiel. Der Kreis könnte durch 3 Punkte gegeben sein. Dann muss ein Punkt M gesucht werden, der von diesen Punkten die gleiche Entfernung hat. Der Punkt M ist dann der Mittelpunkt des Kreises und die berechnete Enfernung ist der Radius, den man für den Flächeninhalt braucht.

Avatar von 107 k 🚀

Ja soweit habe ich es verstanden, den flächeninhalt für das Dreieck könnte man berechnen, aber für den kreis nicht, weil man mit den angaben unmöglich den radius berechnen,

was solle ich deiner Meinung nach den prüfern sagen?


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Zu der analytischen Geometrie gilt auch die normale Geometrie. Man muss hier also nicht mit Vektoren rechnen.

Viel Erfolg bei der Prüfung.

Heute haben auch einige meiner Schüler mündliche Prüfung. Euch allen viel Erfolg.

Avatar von 488 k 🚀
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Zeigen Sie mit selbstgewählten Zahlen....

Ich denke du kannst für P1,P2,P3 selbst Koordinaten wählen.
Sie sollten dann zum Bild passen

r = 1
P3 ( 0 | -1 )

45 ° P1 und P2
P1 ( √ ( 1 / 2 ) | √ ( 1 / 2 ) )
P2  (- √ ( 1 / 2 ) | -√ ( 1 / 2  ) )

Avatar von 123 k 🚀

P1 ( 0.707 | 0.707 )
Grundlinie 1.414
Höhe 1 + 0.707 = 1.707

A = 1.414 * 1.707 / 2 = 1.207
Kreis = r^2 * pi = 3.14

Wahrscheinlichkeit : 1.207 / 3.14

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Ich weiß nicht, ob dir oder sogar dem Verfasser der Aufgabe klar ist, dass der Werfer versuchen wird, den Mittelpunkt des Inkreises des Dreiecks zu treffen. Die Wahrscheinlichkeit diesen zu verfehlen, nimmt nach außen hin ungefähr gleichmäßig ab. Ein Profi trifft immer in unmittelbarer Nähe des anvisierten Punktes. Seine Trefferwahrscheinlichkeit liegt also sehr nahe bei 1.

Wenn es aber wirklich nur um geometrische Betrachtungen geht (was nicht sehr realistisch wäre), dann muss dir klar sein, dass alles, was mit Hilfe der Mittelstufengeometrie gelöst werden kann, auch mit der analytischen Geometrie lösbar ist (das gilt insbesondere für Dreiecksflächen).

Avatar von 123 k 🚀

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