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Aufgabe:

Gegeben sei eine Normalverteilte Zufallsvariable mit Standardabweichung = 3 und unbekannten Erwartungswert. Sie ziehen eine Stichprobe vom Umfang n = 9 und berechnen Arithmetisches Mittel = 1/9 Summe (oben 9 unten i=1) x_i = 3

1. Geben Sie ein Intervall (a,b) an, das den Erwartungswert mit Wahrscheinlichkeit 0,99 enthält.

2. Geben Sie ein Intervall (a, infin) an, dass den Erwartungswert mit Wahrscheinlichkeit 0,99 enthält

3. Können Sie bei einem Stichprobenumfang n= 100 ein Intervall (a,b) mit b-a <= 1 angeben, das den Erwartungswert mit Wahrscheinlichkeit 0,99 enthält? Begründen Sie ihre Antwort

Text erkannt:

1. Gegeben sei eine normalverteilte Zufallsvariable mit Standardabweichung \( \sigma=3 \) und unbekanntem Erwartungswert \( \mu \). Sie ziehen eine Stichprobe \( x_{1}, \ldots, x_{9} \) vom Umfang \( n=9 \) und berechnen
\( \bar{x}=\frac{1}{9} \sum \limits_{i=1}^{9} x_{i}=3 \)
(a) Geben Sie ein Intervall \( (a, b) \) an \( (a, b \in \mathbb{R}) \), das den Erwartungswert \( \mu \) mit Wahrscheinlichkeit 0,99 enthält.
(b) Geben Sie ein Intervall \( (a, \infty), a \in \mathbb{R} \), an, dass den Erwartungswert \( \mu \) mit Wahrscheinlichkeit 0,99 enthält.
(c) Können Sie bei einem Stichprobenumfang \( n=100 \) ein Intervall \( (a, b) \) mit \( b-a \leq 1 \) angeben, das den Erwartungswert \( \mu \) mit Wahrscheinlichkeit 0,99 enthält? Begründen Sie Ihre Antwort.



Problem/Ansatz:

Sehe ich das richtig, das ich das Konfidenzintervall berechnen muss?

Somit wäre mein Ansatz:

1.

x_unten = 3 - 2,326 * 1/3 = 0,2246

x_oben = 3 + 2,326 * 1/3 = 1,7753

Somit hätte ich das Intervall: [0,2246; 1,7753]


2.

Da bin ich mir nicht sicher, entweder ist das die gleiche Grenze wie bei 1. also 0,2246 oder

ich habe x_unten = 3 - 3,0902 * 1/3 = -0,03006 (Die -3,0902 kommen von der Quantile mit alpha = 0,999)


3.

Da bin ich komplett raus, mir fehlt ja mein Arithmetisches Mittel, daher kann ich ja nichts berechnen.


Danke für eure Hilfe

Avatar von

1 Antwort

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Beste Antwort
das ich das Konfidenzintervall berechnen muss?

Ja

x_unten = 3 - 2,326 * 1/3 ...

Die Wahrscheinlichkeit 0,01, außerhalb des Konfidenzintervalls zu landen, verteilt sich auf 0,005 links vom Konfidenzintervall und 0,005 rechts vom Konfidenzintervall.

Deshalb 2,576 anstatt 2,326.

Außerdem ist die Standardabweichung 3, nicht 1.

mir fehlt ja mein Arithmetisches Mittel

Dann verwenden wir dafür eine Variable:

        \(a = \overline{x} - 2,576\cdot \frac{3}{\sqrt{100}}\)

        \(b = \overline{x} + 2,576\cdot \frac{3}{\sqrt{100}}\)

Jetzt rechne \(b-a\) aus und staune wie sich \(\overline{x}\) in Luft auflöst.

Avatar von 107 k 🚀

Vielen Dank, bei mir hakt es noch wie du auf die 2,576 gekommen bist. Das links und rechts jeweils 0,005 ist ist für mich Logisch, aber die kommst du dann auf Alpha = 0,995?

blob.png

Text erkannt:

\begin{tabular}{rr}
\hline\( \alpha \) & \( z_{\alpha} \) \\
\hline \( 0.9955 \) & \( 2.6121 \) \\
\( 0.9950 \) & \( 2.5758 \) \\
\( 0.9945 \) & \( 2.5427 \) \\
\( 0.9940 \) & \( 2.5121 \) \\
\( 0.9935 \) & \( 2.4838 \) \\
\( 0.9930 \) & \( 2.4573 \) \\
\( 0.9925 \) & \( 2.4324 \) \\
\( 0.9920 \) & \( 2.4089 \) \\
\( 0.9915 \) & \( 2.3867 \) \\
\( 0.9910 \) & \( 2.3656 \) \\
\( 0.9905 \) & \( 2.3455 \) \\
\( 0.9900 \) & \( 2.3263 \) \\
\( 0.9895 \) & \( 2.3080 \) \\
\( 0.9890 \) & \( 2.2904 \) \\
\( 0.9885 \) & \( 2.2734 \) \\
\( 0.9880 \) & \( 2.2571 \) \\
\( 0.9875 \) & \( 2.2414 \) \\
\( 0.9870 \) & \( 2.2262 \) \\
\( 0.9865 \) & \( 2.2115 \) \\
\( 0.9860 \) & \( 2.1973 \) \\
\( 0.9855 \) & \( 2.1835 \) \\
\( 0.9850 \) & \( 2.1701 \) \\
\( 0.9845 \) & \( 2.1571 \) \\
\( 0.9840 \) & \( 2.1444 \) \\
\( 0.9835 \) & \( 2.1321 \) \\
\( 0.9830 \) & \( 2.1201 \) \\
\( 0.9825 \) & \( 2.1084 \) \\
\( 0.9820 \) & \( 2.0969 \) \\
\( 0.9815 \) & \( 2.0858 \) \\
\( 0.9810 \) & \( 2.0749 \) \\
\( 0.9805 \) & \( 2.0642 \) \\
0 & 2800
\end{tabular}

\(0{,}995 = 1 - \frac{1-0{,}99}{2}\)

Vielen Danke <3

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