Aufgabenbeispiele von Vierfeldertafel

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Mengen-Operationen elementar

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {1; 5; 8; 10}. Bestimme A .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {1; 5; 8; 10}.

Die Menge A umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die nicht in der Menge A={1; 5; 8; 10} sind,
also A = {2; 3; 4; 6; 7; 9}

Mengen-Operationen (allg.)

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 3; 4; 6; 7; 10} und B = {3; 4; 10}. Bestimme A B .

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 3; 4; 6; 7; 10} und B = {3; 4; 10}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge A bestimmen.

Die Menge A umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die nicht in der Menge A={1; 3; 4; 6; 7; 10} sind,
also A = {2; 5; 8; 9}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10}, die in der Menge A ={2; 5; 8; 9} oder in der Menge B={3; 4; 10} sind,
also A B = {2; 3; 4; 5; 8; 9; 10}

Mengen-Operationen Anwendungen

Beispiel:

In einer Urne sind 11 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 11 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl nicht durch 5 teilbar ist, aber mindestens die 5 ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11} und die Mengen A = {5; 10} und B = {5; 6; 7; 8; 9; 10; 11}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge A bestimmen.

Die Menge A umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11}, die nicht in der Menge A={5; 10} sind,
also A = {1; 2; 3; 4; 6; 7; 8; 9; 11}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11}, die sowohl in der Menge A ={1; 2; 3; 4; 6; 7; 8; 9; 11}, als auch in der Menge B={5; 6; 7; 8; 9; 10; 11} sind,
also A B = {6; 7; 8; 9; 11}

Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit

Beispiel:

In einer Urne sind 9 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 9 beschriftet. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl dieser Kugel keine Primzahl und nicht größer als 5 ist.

Lösung einblenden

Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} und die Mengen A = {2; 3; 5; 7} und B = {1; 2; 3; 4; 5}.

Um die Menge A B bestimmen zu können, müssen wir erst noch die Menge A bestimmen.

Die Menge A umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}, die nicht in der Menge A={2; 3; 5; 7} sind,
also A = {1; 4; 6; 8; 9}

Die Menge A B umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}, die sowohl in der Menge A ={1; 4; 6; 8; 9}, als auch in der Menge B={1; 2; 3; 4; 5} sind,
also A B = {1; 4}

Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:

P( A B ) = | A B | |S| = 2 9

Vierfeldertafel mit Anzahlen

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung einblenden

In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

143 + H( A B ) = 183

Somit gilt: H( A B ) = 183 - 143 = 40

  B B  
A   151
A 14340183
  78 

In der 2. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

H(A ∩ B ) + 40 = 78

Somit gilt: H(A ∩ B ) = 78 - 40 = 38

  B B  
A  38151
A 14340183
  78 

In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

151 + 183 = H(B + B )

Somit gilt: H(B + B ) = 151 + 183 = 334

  B B  
A  38151
A 14340183
  78334

In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

H(A ∩ B) + 38 = 151

Somit gilt: H(A ∩ B) = 151 - 38 = 113

  B B  
A 11338151
A 14340183
  78334

In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

H(B) + 78 = 334

Somit gilt: H(B) = 334 - 78 = 256

  B B  
A 11338151
A 14340183
 25678334

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten

Beispiel:

In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( A ) = P(B)+P( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,09  
A  0,620,84
   1

In der 2. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

P( A ∩ B) + 0.62 = 0.84

Somit gilt: P( A ∩ B) = 0.84 - 0.62 = 0.22

  B B  
A 0,09  
A 0,220,620,84
   1

In der 1. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

0.09 + 0.22 = P(B)

Somit gilt: P(B) = 0.09 + 0.22 = 0.31

  B B  
A 0,09  
A 0,220,620,84
 0,31 1

In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

P(A) + 0.84 = 1

Somit gilt: P(A) = 1 - 0.84 = 0.16

  B B  
A 0,09 0,16
A 0,220,620,84
 0,31 1

In der 1. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

0.09 + P(A ∩ B ) = 0.16

Somit gilt: P(A ∩ B ) = 0.16 - 0.09 = 0.07

  B B  
A 0,090,070,16
A 0,220,620,84
 0,31 1

In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

0.31 + P( B ) = 1

Somit gilt: P( B ) = 1 - 0.31 = 0.69

  B B  
A 0,090,070,16
A 0,220,620,84
 0,310,691

Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.

VFT Anwend. Häufigkeiten

Beispiel:

Alle SchülerInnen eines Gymnasiums kommen entweder mit dem Fahrrad bzw. zu Fuß oder aber mit dem Bus oder einem Auto zur Schule. Von denen, die nicht weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen fahren trotzdem 200 mit dem Bus oder Auto. Von den 513 SchülerInnen, die weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 41 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 198 mit dem Fahrrad oder gehen zu Fuß. Wie viele SchülerInnen hat die Schule ?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : nah

A : nicht nah, also entfernt

B : Fahrrad/Fuß

B : nicht Fahrrad/Fuß, also Bus/Auto

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(Fahrrad/Fuß)
B
(Bus/Auto)
 
A
(nah)
 200 
A
(entfernt)
41 513
 198  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden

  B
(Fahrrad/Fuß)
B
(Bus/Auto)
 
A
(nah)
157200357
A
(entfernt)
41472513
 198672870

Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 870.

VFT Anwend. prozentual (leichter)

Beispiel:

In einer groß angelegten Umfrage waren 52% der Befragten weiblich. Während 34% der männlichen Befragten angaben, Fußballfans zu sein, waren das bei den weiblichen Befragten nur 10%. Wie viel Prozent der Fußballfans sind weiblich?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : weiblich

A : nicht weiblich, also männlich

B : Fußballfan

B : nicht Fußballfan, also kein Fan

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
  0,52
A
(männlich)
   
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
  0,52
A
(männlich)
  0,48
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "weiblich" sind es 10% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,52 0,1 = 0,052 berechnen.

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
0,052 0,52
A
(männlich)
  0,48
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "männlich" sind es 34% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,48 0,34 = 0,1632 berechnen.

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
0,052 0,52
A
(männlich)
0,1632 0,48
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(Fußballfan)
B
(kein Fan)
 
A
(weiblich)
0,0520,4680,52
A
(männlich)
0,16320,31680,48
 0,21520,78481

Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, also P B ( A ) = P( B A ) P( B ) = 0.052 0.2152


Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Frauen unter den Fußballfans, ist also 0.2416 = 24.16%.

VFT Anwend. prozentual (schwerer)

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 39,29% aller Smartphones installiert. 40,32% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 43,55% aller Smartphones waren keine iPhones und hatten die App nicht installiert. Als Smartphones gibt es iPhones und Nicht-iPhones. Wie groß ist der Prozentsatz der iPhones unter allen Smartphones?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
   
A
(anderes Smartphone)
 0,4355 
 0,3929  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
 0,1716 
A
(anderes Smartphone)
 0,4355 
 0,39290,60711

Aus der Information von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 40.32% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = 0,3929 0,4032 = 0,1584 berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,15840,1716 
A
(anderes Smartphone)
 0,4355 
 0,39290,60711

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,15840,17160,33
A
(anderes Smartphone)
0,23450,43550,67
 0,39290,60711

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz iPhones unter allen Smartphones, ist also 0.33 = 33%.

bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P B ( A ) .

  B B  
A 5489143
A 18332215
 237121358

Lösung einblenden

P B ( A ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für A unter der Vorraussetzung, dass B bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob B gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A weiter.)

= 237 358
= 121 358
=x
= 54 358
= 183 358
= 89 358
= 32 358

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
237 358 x = 54 358 = |:237 ⋅358
also
P B ( A ) = x = 54 237 ≈ 0,2278

bedingte Wahrsch. (nur Prozente)

Beispiel:

Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit P A ( B ) .

  B B  
A 0,340,140,48
A 0,350,170,52
 0,690,311

Lösung einblenden

P A ( B ) bedeutet die Wahrscheinlichkeit für B unter der Vorraussetzung, dass A bereits eingetroffen ist.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob A gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von A - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für B weiter.)

=0,48
=0,52
=x
=0,34
=0,14
=0,35
=0,17

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( A ) P A ( B ) = P ( A B ) | : P ( A )

P A ( B ) = P( A B ) P( A )

oder hier im speziellen:
0,52x = 0,17 = |:0,52
also
P A ( B ) = x = 0,17 0,52 ≈ 0,3269

bedingte Wahrsch. Anwendungen

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 27,36% aller Smartphones installiert. Auf den iPhones ist sie sogar auf 38% der Geräte installiert. Bei der Untersuchung waren 24% aller Smartphones iPhones. Ein Bekannter erzählt, dass er die App installiert hat. Wie groß ist dann die Wahrscheinlichkeit, dass dieser ein iPhones hat?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : iPhone

A : nicht iPhone, also anderes Smartphone

B : installiert

B : nicht installiert, also nicht installiert

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
  0,24
A
(anderes Smartphone)
   
 0,2736  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
  0,24
A
(anderes Smartphone)
  0,76
 0,27360,72641
=0,24
iPhone
=0,76
anderes Smartphone
=0,38
installiert
nicht installiert
installiert
nicht installiert
=0,0912

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es 38%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,24 0,38 = 0,0912
berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,0912 0,24
A
(anderes Smartphone)
  0,76
 0,27360,72641

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,09120,14880,24
A
(anderes Smartphone)
0,18240,57760,76
 0,27360,72641

Gesucht ist ja "die Wahrscheinlichkeit. dass ein Handy mit der App ein iPhone ist", also die Wahrscheinlichkeit für A (iPhone) unter der Vorraussetzung, dass B (installiert) bereits eingetroffen ist - kurz P B ( A ) .

Um diese Wahrscheinlichkeit (bzw. prozentualer Anteil) zu bestimmmen, müssen wir nun das Baumdiagramm anders rum zeichnen. Das ist ja aber kein Problem, weil wir bereits die fertige Vierfeldertafel ausgefüllt haben.

Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob B (installiert) gilt oder nicht, abtragen:

(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von B (installiert) - mit unterschiedlichen bedingten Wahrscheinlichkeiten für A (iPhone) weiter.)

=0,2736
installiert
=0,7264
nicht installiert
=x
iPhone
anderes Smartphone
iPhone
anderes Smartphone
=0,0912
=0,1824
=0,1488
=0,5776

Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
P ( B ) P B ( A ) = P ( B A ) | : P ( B )

P B ( A ) = P( B A ) P( B )

oder hier im speziellen:
0,2736x = 0,0912 = |:0,2736
also
P B ( A ) = x = 0,0912 0,2736 ≈ 0,3333


Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit. dass ein Handy mit der App ein iPhone ist) ist also 0,3333 = 33,33%.

Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen

Beispiel:

Nach einer Umfrage könnten sich 23% der Befragten vorstellen, sich als nächstes Auto ein Elektroauto zu kaufen. 46% davon seien auch schon einmal in einem E-Auto gefahren. 41,58% der Befragten meinten, dass sie noch nie in einem E-Auto gesessen sind und sich sicher auch nie eines kaufen werden. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "E-Auto kaufen" und "Erfahrung mit E-Auto" stochastisch unabhängig sind.

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : E-Auto kaufen

A : nicht E-Auto kaufen, also nicht kaufen

B : E-Auto kennen

B : nicht E-Auto kennen, also nicht kennen

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(E-Auto kennen)
B
(nicht kennen)
 
A
(E-Auto kaufen)
  0,23
A
(nicht kaufen)
 0,4158 
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(E-Auto kennen)
B
(nicht kennen)
 
A
(E-Auto kaufen)
  0,23
A
(nicht kaufen)
0,35420,41580,77
   1
=0,23
E-Auto kaufen
=0,77
nicht kaufen
=0,46
E-Auto kennen
nicht kennen
E-Auto kennen
nicht kennen
=0,1058
=0,3542
=0,4158

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "E-Auto kaufen" sind es 46%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,23 0,46 = 0,1058
berechnen.

  B
(E-Auto kennen)
B
(nicht kennen)
 
A
(E-Auto kaufen)
0,1058 0,23
A
(nicht kaufen)
0,35420,41580,77
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(E-Auto kennen)
B
(nicht kennen)
 
A
(E-Auto kaufen)
0,10580,12420,23
A
(nicht kaufen)
0,35420,41580,77
 0,460,541

Jetzt können wir P(A)=0.23 mit P(B)=0.46 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.106, also:

P(A) ⋅ P(B) = 0.23 ⋅ 0.46 = 0.1058 ≈ 0.106 ≈ 0.106 = P(A ∩ B),
A und B sind also näherungsweise stochastisch unabhängig.

Stochast. Unabhängigkeit rückwärts

Beispiel:

Vervollständige die Vierfeldertafel so, dass die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind.

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B B  
A 0,0588 0,42
A    
   1

In der 3. Spalte sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle unten immer die Summe der beiden inneren Zellen darüber ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

0.42 + P( A ) = 1

Somit gilt: P( A ) = 1 - 0.42 = 0.58

  B B  
A 0,0588 0,42
A   0,58
   1

Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch A und B ) stochastisch unabhängig sind, muss gelten:

P ( A ) P ( B ) = P ( A B )

also 0.42 ⋅ P ( B ) = 0.0588 |: 0.42

somit gilt:

P ( B ) = 0.0588 0.42 = 0.14

  B B  
A 0,0588 0,42
A   0,58
 0,14 1

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B B  
A 0,05880,36120,42
A 0,08120,49880,58
 0,140,861

Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)

Beispiel:

In einem Land sind 1,5% aller Menschen sowohl minderjährig als auch Linkshänder. Insgesamt sind 90% aller Menschen dieses Lands Rechtshänder. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Linkshänder" und "Minderjährigkeit" stochastisch unabhängig sind. Wie viel Prozent der Menschen dieses Landes müssten dann volljährige Erwachsene sein?

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,015  
A
(Erwachsene)
   
  0,91

In der 3. Zeile sind bereits zwei Werte bekannt, und da wir wissen, dass die weiße Zelle rechts immer die Summe der beiden inneren Zellen ist, können wir folgende Gleichung aufstellen:

P(B) + 0.9 = 1

Somit gilt: P(B) = 1 - 0.9 = 0.1

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,015  
A
(Erwachsene)
   
 0,10,91

Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Minderjährige" in der Spalte "Linkshänder" P B ( A ) = 0.015 0.1 = 0,15 ist.

Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "Minderjährige" auch 0,15 sein. Somit gilt auch P ( A ) = P B ( A ) = 0,15.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,015 0,15
A
(Erwachsene)
   
 0,10,91

Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.

  B
(Linkshänder)
B
(Rechtshänder)
 
A
(Minderjährige)
0,0150,1350,15
A
(Erwachsene)
0,0850,7650,85
 0,10,91

Der prozentualer Anteil der Erwachsenen ist somit 85%

VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)

Beispiel:

Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 50% der Bevölkerung unzufrieden. 25% dieser Unzufriedenen sind sogar Anhänger seiner eigenen Partei. 73,5% der Bevölkerung sind entweder unzufrieden mit seiner Arbeit oder Anhänger seiner Partei. Wie viel Prozent der Anhänger seiner eigenen Partei sind mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden?

Lösung einblenden

Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:

A : zufrieden

A : nicht zufrieden, also unzufrieden

B : eigene Partei

B : nicht eigene Partei, also andere Partei

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(eigene Partei)
B
(andere Partei)
 
A
(zufrieden)
   
A
(unzufrieden)
  0,5
    

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P ( A ) + P ( A ) = P ( B ) + P ( B ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass A gilt 100%.

Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.

  B
(eigene Partei)
B
(andere Partei)
 
A
(zufrieden)
  0,5
A
(unzufrieden)
  0,5
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "unzufrieden" sind es 25% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,5 0,25 = 0,125 berechnen.

  B
(eigene Partei)
B
(andere Partei)
 
A
(zufrieden)
  0,5
A
(unzufrieden)
0,125 0,5
   1

Nach Verrechnung der Zeilen- und Spaltensummen erhält man:

  B
(eigene Partei)
B
(andere Partei)
 
A
(zufrieden)
  0,5
A
(unzufrieden)
0,1250,3750,5
   1

Die 73.5% von "entweder unzufrieden oder eigene Partei" verteilen sich ja auf die beiden Felder von P ( A B ) und P ( A B ) weil ja sowohl "unzufrieden und eigene Partei" als auch "Weder unzufrieden noch eigene Partei" nicht in diesen 73.5% enthalten ist. Es gilt somit:

P ( A B ) + P ( A B ) = 0,735, also
0.375 + P ( A B ) = 0,735

Damit gilt: P ( A B ) = 0,735 - 0.375 = 0.36

  B
(eigene Partei)
B
(andere Partei)
 
A
(zufrieden)
0,36 0,5
A
(unzufrieden)
0,1250,3750,5
   1

Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:

  B
(eigene Partei)
B
(andere Partei)
 
A
(zufrieden)
0,360,140,5
A
(unzufrieden)
0,1250,3750,5
 0,4850,5151

Gesucht ist ja, der Prozentsatz der Zufriedenen unter den Anhängern der eigenen Partei, also P B ( A ) = P( B A ) P( B ) = 0.36 0.485 ≈ 0.7423


Der gesuchte Wert, der Prozentsatz der Zufriedenen unter den Anhängern der eigenen Partei, ist also 0.7423 = 74.23%.