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Aufgabe:

Beweis totale Wahrscheinlichkeit für SchülerInnen leicht erklärt


Problem/Ansatz:

Ich soll versuchen den Satz der totalen Wahrscheinlichkeit auf leichte Weise (Schülerniveau) zu erklären.

P(A∩(UBi)) = P(UA∩Bi) = Σ P(A∩Bi) = ΣP(Bi)*P(A|Bi)

im ersten Schritt wird de Morgan angewendet, im zweiten sollte man erwähnen, dass Bi paarweise disjunkt ist.

und im letzten zwischenschritt eben, dass P(Bi)*P(A|Bi) = P(Bi) * P(A∩Bi)/P(Bi) = P(A∩Bi)


Aber das ist doch viel zu schwierig für die SchülerInnen... dann müsste man Omega erklären, "paarweise disjunkt" erklären usw.

Gibt es einen "schülergerechten Beweis"?


BITTE BITTE UM HILFE

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Aloha :)

1. Schritt: "Michy Maus" malen

Wir betrachten zwei Mengen \(B_1\) und \(B_2\) von Ereignissen, die kein Element gemeinsam haben, d.h. \(B_1\cap B_2=\emptyset\). Wenn wir diese beiden Mengen jeweils mit einer dritten Menge \(A\) schneiden, enhalten auch die Schnittmengen keine gemeinsamen Elemente:$$A\cap(B_1\cup B_2)=(A\cap B_1)\cup(A\cap B_2)$$blob.png

Für die Eintrittswahrscheinlichkeiten bedeutet dies:$$P(\,A\cap(B_1\cup B_2)\,)=P((A\cap B_1)\cup(A\cap B_2))=P(A\cap B_1)+P(A\cap B_2)$$

2. Schritt: Ereignis-Reihenfolge beachten

Die Wahrscheinlichkeit \(P(A\cap B)\), dass 2 Ereignisse \(A\) und \(B\) gemeinsam eintreten, kann je nach Eintritts-Reihenfolge unterschiedlich geschrieben werden:

a) \(A\) tritt vor \(B\) ein:

Die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten von \(A\) ist \(P(A)\). Die Wahrscheinlichkeit, dass dann noch \(B\) eintritt, ist nicht \(P(B)\), sondern \(P(B|A)\), weil wir ja bereits wissen, dass \(A\) eingetreten ist:$$P(A\cap B)=P(A)\cdot P(B|A)$$

b) \(B\) tritt vor \(A\) ein:

Die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten von \(B\) ist \(P(B)\). Die Wahrscheinlichkeit, dass dann noch \(A\) eintritt, ist nicht \(P(A)\), sondern \(P(A|B)\), weil wir ja bereits wissen, dass \(B\) eingetreten ist:$$P(A\cap B)=P(B)\cdot P(A|B)$$

3. Schritt: Die totale Wahrscheinlichkeit für \(B_1\) und \(B_2\) zusammensetzen:$$P(A\cap(B_1\cup B_2))\stackrel{(1)}{=}P(A\cap B_1)+P(A\cap B_2)\stackrel{(2b)}{=}P(B_1)P(A|B_1)+P(B_2)P(A|B_2)$$

4. Schritt: Verallgemeinern auf \(B_1,\ldots,B_n\).

Avatar von 152 k 🚀

Hinweis auf "de Morgan" ≠ "Distributiv" wäre wünschenswert.

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