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Erarbeitung der Wahrscheinlichkeitsdichte

Darstellung der Wahrscheinlichkeit mit einem Säulendiagramm

Darstellung der Wahrscheinlichkeit mit einem Säulendiagramm
Wir betrachten das Zufallsexperiment, bei dem ein Pfeil auf eine Zielscheibe geschossen wird. Wir gehen davon aus, dass die Scheibe immer getroffen wird, jeder Auftreffpunkt aber gleich wahrscheinlich ist.
Bisher haben wir die Wahrscheinlichkeit für ein Ergebnis meist mit einem Säulendiagramm dargestellt. Das heißt, jedem Ergebnis wird eine Säule mit der entsprechenden Wahrscheinlichkeit als Höhe zugeordnet.

Darstellung der Wahrscheinlichkeiten mit einem Histogramm

Darstellung der Wahrscheinlichkeiten mit einem Histogramm
Statt der Beschriftung der Scheibe kann auch der Abstand vom Mittelpunkt als Zufallsgröße gewählt werden. Zur Darstellung der Wahrscheinlichkeiten ist dann ein Histogramm besser geeignet. Der Flächeninhalt einer Säule im Histogramm entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass die Zufallsgröße im entsprechenden Intervall liegt. Beispiel. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Pfeil im dritten Ring von innen (also zwischen 2cm und 3cm Radius) landet, entspricht dem Flächeninhalt der dritten Säule.

Bestimme mithilfe des Histogramms die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Pfeil innerhalb des Radius 2cm auftrifft, d.h. P().

Wähle alle richtigen Antworten aus
  • A
  • B
  • C
  • D
  • E
Antwort überprüfen (3)

Bestimme mit dem Histogramm die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Auftreffpunkt des Pfeils mindestens 1cm und maximal 4cm vom Mittelpunkt entfernt ist, d.h. P().

Wähle alle richtigen Antworten aus
  • A
  • B
  • C
  • D
  • E
Antwort überprüfen (3)
Die Wahrscheinlichkeit erhältst du, indem du den Flächeninhalt der entsprechenden Rechtecke addierst. Achtung: Da hier die Breite der Rechtecke 1 ist, entspricht der Zahlenwert des Flächeninhalts genau der Höhe. Das ist im Allgemeinen aber nicht der Fall!

Feinere Unterteilung der Zielscheibe:

Überlege dir, wie sich das Histogramm verändert, wenn die Scheibe feiner unterteilt wird. Verändere das Histogramm im folgenden Applet kontrolliere dein Ergebnis. Hinweis: Berechne die Wahrscheinlichkeit, innerhalb der ersten bzw. der zweiten Scheibe zu landen. Übertrage die Erkenntnisse aus diesen Ergebnissen auf die restlichen Rechtecke.

Beschreibe, wie sich das Histogramm weiter verändern würde, wenn immer wieder die Anzahl der Bereiche auf der Zielscheibe verdoppelt wird.

Bestimme mithilfe des Histogramms die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Pfeil innerhalb des Radius 1,5cm auftrifft, d.h. P().

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  • A
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  • D
  • E
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Bestimme mit dem Histogramm die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Auftreffpunkt des Pfeils mindestens 1,5cm und maximal 2,5cm vom Mittelpunkt entfernt ist, d.h. P().

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  • A
  • B
  • C
  • D
  • E
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Genau, wie oben muss der Flächeninhalt der jeweiligen Rechtecke betrachtet werden. Hier musst du nur aufpassen, denn die Rechtecksbreite ist nicht mehr 1.

Unendlich feine Unterteilung

Wählt man eine unendlich feine Unterteilung, lässt sich die Höhe der Rechtecke im Histogramm durch eine Funktion f(X) beschreiben. Basic: Beschreibe den Verlauf des Graphen der Funktion. Fortgeschrittene: Gib den Funktionsterm an.

Beschreibe, wie mit der eben genannten Funktion die Wahrscheinlichkeit berechnet werden kann, dass der Pfeil im Intervall [1;1,01] landet, d.h. P().

Bestimme die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Radius des Auftreffpunkts genau 2cm ist, d.h. P().

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  • A
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Ein paar Fragen für Schnelle:

Das Trefferverhalten eines Dartspielers lässt sich durch folgende Funktion beschreiben. f(x) = 0,2 (für ). Begründe, ob es sich eher um einen guten oder schlechten Dartspieler handelt (Gehe davon aus, dass sein Ziel war, die Mitte zu treffen).