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Aufgabe:

Nr.1) Ein Würfel wird 100-mal geworfen. X zählt die Anzahl der Sechsen.

a) Berechnen Sie Erwartungswert und Standardabweichung von X.

Erwartungswert: E(X)= 100/6 ≈ 16,7

Standardabweichung: Wurzel aus (100/6 mal 5/6) = 3,727 ≈ 3,7


b) Bestimmen Sie das 2σ Intervall. Vergleichen Sie die Wahrscheinlichkeit des 2σ Intervalls mit dem Nährungswert, den die Sigmaregel liefert.

2-Sigma: Standardabweichung x 2 = 7,454

μ - 2σ = 16,7 - 2x 3,7 = 9,3

μ + 2σ = 16,7 + 2x3,7 = 24,1

P(10≤X≤24)= 0,957


Nr.2)

Wie oft muss man einen Zufallsversuch mit zwei Ausgängen 0 und 1 und den Wahrscheinlichkeiten p und q mindestens durchführen, damit die Standardabweichung größer als drei ist, sodass die Sigma-Regeln brauchbare Näherungen liefern?


a) p=0,5

b) p=0,25

c) p= 0,75

d) p=0,1



Problem/Ansatz:

In der Klasse haben wir nur die Lösung von Nr.1 besprochen, aber da ich auf dieselben Ergebnisse kam, sollte es ungefähr stimmen.


Bei Nr.2 stellt sich mir aber folgendes Problem: So wie ich es verstanden habe, gibt es zwei Wege bei einem Zufallsversuch. Einmal 0 und 1, die jeweils die Wahrscheinlichkeiten p und q haben. Die Standardabweichung soll hier größer als 3 sein, sodass die Sigma-Regeln brauchbare Näherungen liefern. Vom Sinn her ist die Aufgabe für mich verständlich, aber von der Umsetzung eher weniger, weshalb ich eure Hilfe bräuchte.


Danke im Voraus.

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1 Antwort

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Beste Antwort

Eine binomialverteilte Zufallsvariable mit den Parametern n, p und q=1-p hat die Standardabweichung

σ^2 = \( n*p*q = n*p*(1-p) \)

Für σ^2 > 9 muss dann gelten

\( n >  \frac{9}{p(1-p)} \)

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