Aufgabenbeispiele von Vierfeldertafel

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Mengen-Operationen elementar

Beispiel:

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

Mengen-Operationen (allg.)

Beispiel:

Gegeben ist die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 2; 3; 4; 8; 9; 10} und B = {1; 6; 7; 9}. 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; 2; 3; 4; 8; 9; 10} und B = {1; 6; 7; 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={1; 2; 3; 4; 8; 9; 10} oder in der Menge B={1; 6; 7; 9} sind,
also A B = {1; 2; 3; 4; 6; 7; 8; 9; 10}

Mengen-Operationen Anwendungen

Beispiel:

In einer Urne sind 8 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 8 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl nicht durch 3 teilbar ist, aber mindestens die 7 ist.

Lösung einblenden

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

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}, die nicht in der Menge A={3; 6} sind,
also A = {1; 2; 4; 5; 7; 8}

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

Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :(

(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Ein Glücksrad wie rechts abgebildet wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl des gewählten Sektors durch 5 teilbar ist und der Hintergrund dieses Sektors eingefärbt ist.

Lösung einblenden

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

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={2; 4; 6; 7; 8; 9}, als auch in der Menge B={5} sind,
also A B = {}

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| = 0

Vierfeldertafel mit Anzahlen

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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:

166 + H( B ) = 330

Somit gilt: H( B ) = 330 - 166 = 164

  B B  
A  114 
A   114
 166164330

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:

114 + H( A B ) = 164

Somit gilt: H( A B ) = 164 - 114 = 50

  B B  
A  114 
A  50114
 166164330

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:

H(A) + 114 = 330

Somit gilt: H(A) = 330 - 114 = 216

  B B  
A  114216
A  50114
 166164330

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) + 114 = 216

Somit gilt: H(A ∩ B) = 216 - 114 = 102

  B B  
A 102114216
A  50114
 166164330

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:

H( A ∩ B) + 50 = 114

Somit gilt: H( A ∩ B) = 114 - 50 = 64

  B B  
A 102114216
A 6450114
 166164330

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  0,080,32
A 0,35  
   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:

P(A ∩ B) + 0.08 = 0.32

Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.32 - 0.08 = 0.24

  B B  
A 0,240,080,32
A 0,35  
   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:

0.24 + 0.35 = P(B)

Somit gilt: P(B) = 0.24 + 0.35 = 0.59

  B B  
A 0,240,080,32
A 0,35  
 0,59 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:

0.32 + P( A ) = 1

Somit gilt: P( A ) = 1 - 0.32 = 0.68

  B B  
A 0,240,080,32
A 0,35 0,68
 0,59 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:

0.35 + P( A B ) = 0.68

Somit gilt: P( A B ) = 0.68 - 0.35 = 0.33

  B B  
A 0,240,080,32
A 0,350,330,68
 0,59 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:

0.59 + P( B ) = 1

Somit gilt: P( B ) = 1 - 0.59 = 0.41

  B B  
A 0,240,080,32
A 0,350,330,68
 0,590,411

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 150 mit dem Bus oder Auto. Von den 431 SchülerInnen, die weiter als 2 km von der Schule entfernt wohnen, kommen aber immerhin 47 mit dem Fahrrad oder zu Fuß. Insgesamt fahren 197 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)
 150 
A
(entfernt)
47 431
 197  

Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:


Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel einblenden

  B
(Fahrrad/Fuß)
B
(Bus/Auto)
 
A
(nah)
150150300
A
(entfernt)
47384431
 197534731

Der gesuchte Wert, Anzahl der Schüler der Schule, ist also 731.

VFT Anwend. prozentual (leichter)

Beispiel:

Schätzungen zufolge sind 7% der Lehrer Informatiklehrer. Von den anderen Lehrern nutzen 93% das MS-Office. Von den Informatik-Lehrern bevorzugen aber 84% ein anderes Office-Paket wie OpenOffice oder LibreOffice. Wie viel Prozent der Lehrer insgesamt nutzen nach diesen Schätzungen das MS-Office?

Lösung einblenden

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

A : Informatiklehrer

A : nicht Informatiklehrer, also andere

B : MS-Office

B : nicht MS-Office, also anderes Office

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(MS-Office)
B
(anderes Office)
 
A
(Informatiklehrer)
  0,07
A
(andere)
   
    

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
(MS-Office)
B
(anderes Office)
 
A
(Informatiklehrer)
  0,07
A
(andere)
  0,93
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "Informatiklehrer" sind es 84% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,07 0,84 = 0,0588 berechnen.

  B
(MS-Office)
B
(anderes Office)
 
A
(Informatiklehrer)
 0,05880,07
A
(andere)
  0,93
   1

Aus der Information von der Teilgruppe mit "andere" sind es 93% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = 0,93 0,93 = 0,8649 berechnen.

  B
(MS-Office)
B
(anderes Office)
 
A
(Informatiklehrer)
 0,05880,07
A
(andere)
0,8649 0,93
   1

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

  B
(MS-Office)
B
(anderes Office)
 
A
(Informatiklehrer)
0,01120,05880,07
A
(andere)
0,86490,06510,93
 0,87610,12391

Der gesuchte Wert, Prozentsatz an MS-Office, ist also 0.8761 = 87.61%.

VFT Anwend. prozentual (schwerer)

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 33,73% aller Smartphones installiert. 27,39% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 54,51% 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)
 0,5451 
 0,3373  

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)
 0,1176 
A
(anderes Smartphone)
 0,5451 
 0,33730,66271

Aus der Information von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 27.39% kann man die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = 0,3373 0,2739 = 0,0924 berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,09240,1176 
A
(anderes Smartphone)
 0,5451 
 0,33730,66271

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

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,09240,11760,21
A
(anderes Smartphone)
0,24490,54510,79
 0,33730,66271

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz iPhones unter allen Smartphones, ist also 0.21 = 21%.

bedingte Wahrsch. (nur Zahlen)

Beispiel:

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

  B B  
A 76127203
A 321749
 108144252

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.)

= 203 252
= 49 252
=x
= 76 252
= 127 252
= 32 252
= 17 252

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:
203 252 x = 127 252 = |:203 ⋅252
also
P A ( B ) = x = 127 203 ≈ 0,6256

bedingte Wahrsch. (nur Prozente)

Beispiel:

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

  B B  
A 0,090,610,7
A 0,210,090,3
 0,30,71

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.)

=0,7
=0,3
=x
=0,09
=0,61
=0,21
=0,09

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:
0,7x = 0,09 = |:0,7
also
P A ( B ) = x = 0,09 0,7 ≈ 0,1286

bedingte Wahrsch. Anwendungen

Beispiel:

Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind von den Anhängern seiner eigenen Partei, deren Anteil 24% der Bevölkerung ausmacht, 43% zufrieden. Bei denen, die aber keine Anhängern dessen Partei sind, liegen die Zustimmungswerte nur bei 21%. Wie viel Prozent derjenigen, die mit der Arbeit des Regierungschefs zufrieden sind, sind auch Anhänger seiner Partei?

Lösung einblenden

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

A : eigene Partei

A : nicht eigene Partei, also andere Partei

B : zufrieden

B : nicht zufrieden, also unzufrieden

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,24
A
(andere Partei)
   
    

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
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
  0,24
A
(andere Partei)
  0,76
   1
=0,24
eigene Partei
=0,76
andere Partei
=0,43
zufrieden
unzufrieden
=0,21
zufrieden
unzufrieden
=0,1032

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "eigene Partei" sind es 43%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,24 0,43 = 0,1032
berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,1032 0,24
A
(andere Partei)
  0,76
   1
=0,24
eigene Partei
=0,76
andere Partei
=0,43
zufrieden
unzufrieden
=0,21
zufrieden
unzufrieden
=0,1032
=0,1596

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "andere Partei" sind es 21%, also P A ( B ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( A B ) = P ( A ) P A ( B ) = 0,76 0,21 = 0,1596
berechnen.

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,1032 0,24
A
(andere Partei)
0,1596 0,76
   1

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

  B
(zufrieden)
B
(unzufrieden)
 
A
(eigene Partei)
0,10320,13680,24
A
(andere Partei)
0,15960,60040,76
 0,26280,73721

Gesucht ist ja "der Anteil der Parteianhänger unter allen. die mit dem Regierungschef zufrieden sind", also die Wahrscheinlichkeit für A (eigene Partei) unter der Vorraussetzung, dass B (zufrieden) 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 (zufrieden) gilt oder nicht, abtragen:

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

=0,2628
zufrieden
=0,7372
unzufrieden
=x
eigene Partei
andere Partei
eigene Partei
andere Partei
=0,1032
=0,1596
=0,1368
=0,6004

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:
0,2628x = 0,1032 = |:0,2628
also
P B ( A ) = x = 0,1032 0,2628 ≈ 0,3927


Der gesuchte Wert (der Anteil der Parteianhänger unter allen. die mit dem Regierungschef zufrieden sind) ist also 0,3927 = 39,27%.

Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen

Beispiel:

Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 43% aller Smartphones installiert. 35% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 37,05% aller Smartphones waren keine iPhones und hatten die App nicht installiert. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse "iPhone" und "App ist installiert" stochastisch unabhängig sind.

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)
 0,3705 
 0,43  

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)
 0,1995 
A
(anderes Smartphone)
 0,3705 
 0,430,571
=0,43
installiert
=0,57
nicht installiert
=0,35
iPhone
anderes Smartphone
iPhone
anderes Smartphone
=0,1505
=0,1995
=0,3705

Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "installiert" sind es 35%, also P B ( A ) ,
die Wahrscheinlichkeit
P ( B A ) = P ( B ) P B ( A ) = 0,43 0,35 = 0,1505
berechnen.

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,15050,1995 
A
(anderes Smartphone)
 0,3705 
 0,430,571

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

  B
(installiert)
B
(nicht installiert)
 
A
(iPhone)
0,15050,19950,35
A
(anderes Smartphone)
0,27950,37050,65
 0,430,571

Jetzt können wir P(A)=0.35 mit P(B)=0.43 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.151, also:

P(A) ⋅ P(B) = 0.35 ⋅ 0.43 = 0.1505 ≈ 0.151 ≈ 0.151 = 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  0,4712 
A   0,38
   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) + 0.38 = 1

Somit gilt: P(A) = 1 - 0.38 = 0.62

  B B  
A  0,47120,62
A   0,38
   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 0.62 ⋅ P ( B ) = 0.4712 |: 0.62

somit gilt:

P ( B ) = 0.4712 0.62 = 0.76

  B B  
A  0,47120,62
A   0,38
  0,761

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

  B B  
A 0,14880,47120,62
A 0,09120,28880,38
 0,240,761

Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)

Beispiel:

Bei einer groß angelegten Blitzeraktion wird bei 600 Autos die Geschwindigkeit gemessen. Von den E-Autos wurden 36 mit zu hoher Geschwindigkeit geblitzt. Insgesamt hielten sich 480 Autos an die Geschwindigkeitsbegrenzung und wurden nicht geblitzt. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse "Antriebsart des Auto" und "Geschwindigkeitsübertretung" stochastisch unabhängig sind. Wie viele Autos, die nicht zu den E-Autos zählen, fuhren insgesamt durch die Geschwindigkeitskontrolle?

Lösung einblenden

Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
36  
A
(Verbrenner)
   
  480600

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) + 480 = 600

Somit gilt: H(B) = 600 - 480 = 120

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
36  
A
(Verbrenner)
   
 120480600

Wir erkennen nun, dass der Anteil von "E-Autos" in der Spalte "geblitzte Autos" P B ( A ) = 36 120 = 3 10 ist.

Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "E-Autos" auch 3 10 sein. Somit gilt auch P ( A ) = P B ( A ) = 3 10 .

Für den Wert in der Randspalte ergibt sich also 3 10 ⋅600 = 180

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
36 180
A
(Verbrenner)
   
 120480600

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

  B
(geblitzte Autos)
B
(nicht geblitzte Autos)
 
A
(E-Autos)
36144180
A
(Verbrenner)
84336420
 120480600

Die Anzahl der Verbrenner-Autos ist somit 420

VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)

Beispiel:

In einer groß angelegten Umfrage bezeichneten sich 35% als Fußballfans. Weibliche Fußballfans waren nur 11,2% der Befragten. 66,7% der Befragten sind entweder Fußballfans oder weiblich. Wie hoch ist der Prozentsatz der weiblichen Befragten unter allen Befragten?

Lösung einblenden

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

A : Fußballfan

A : nicht Fußballfan, also kein Fan

B : weiblich

B : nicht weiblich, also männlich

Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,112 0,35
A
(kein Fan)
   
    

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
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,1120,2380,35
A
(kein Fan)
  0,65
   1

Die 66.7% von "entweder Fußballfan oder weiblich" verteilen sich ja auf die beiden Felder von P ( A B ) und P ( A B ) weil ja sowohl "Fußballfan und weiblich" als auch "Weder Fußballfan noch weiblich" nicht in diesen 66.7% enthalten ist. Es gilt somit:

P ( A B ) + P ( A B ) = 0,667, also
0.238 + P ( A B ) = 0,667

Damit gilt: P ( A B ) = 0,667 - 0.238 = 0.429

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,1120,2380,35
A
(kein Fan)
0,429 0,65
   1

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

  B
(weiblich)
B
(männlich)
 
A
(Fußballfan)
0,1120,2380,35
A
(kein Fan)
0,4290,2210,65
 0,5410,4591

Der gesuchte Wert, der Prozentsatz weiblicher Befragter, ist also 0.541 = 54.1%.