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 = {2; 3; 4; 5; 7; 8; 10}. Bestimme .
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Menge A = {2; 3; 4; 5; 7; 8; 10}.
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={2; 3; 4; 5; 7; 8; 10} sind,
also
= {1; 6; 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; 4} und B = {4; 5; 7; 9; 10}. Bestimme
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {1; 4} und B = {4; 5; 7; 9; 10}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={1; 4} sind,
also
= {2; 3; 5; 6; 7; 8; 9; 10}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Anwendungen
Beispiel:
In einer Urne sind 10 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 10 beschriftet. Bestimme alle Kugeln deren Zahl nicht durch 4 teilbar ist, aber mindestens die 7 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10} und die Mengen A = {4; 8} und B = {7; 8; 9; 10}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10},
die nicht in der Menge A={4; 8} sind,
also
= {1; 2; 3; 5; 6; 7; 9; 10}
Die Menge
also
Mengen-Operationen Wahrscheinlichkeit
Beispiel:
In einer Urne sind 8 Kugeln mit den Zahlen 1 bis 8 beschriftet. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahl dieser Kugel keine Primzahl und nicht größer als 5 ist.
Gegeben sind ja die Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} und die Mengen A = {2; 3; 5; 7} und B = {1; 2; 3; 4; 5}.
Um die Menge
Die Menge
umfasst alle Elemente der Ergebnismenge S={1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8},
die nicht in der Menge A={2; 3; 5; 7} sind,
also
= {1; 4; 6; 8}
Die Menge
also
Da alle Elemente aus S gleich wahrscheinlich sind, kann man nun die gesuchte Wahrscheinlichkeit über die Anzahl der Elemente der Mengen bestimmen:
P(
Vierfeldertafel mit Anzahlen
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel sind in jeder Zelle Anzahlen. Vervollständige die Vierfeldertafel.
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:
183 + 79 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 183 + 79 = 262
183 | 79 | 262 | |
87 | |||
113 |
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:
183 + 87 = H(B)
Somit gilt: H(B) = 183 + 87 = 270
183 | 79 | 262 | |
87 | |||
270 | 113 |
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:
79 + H( ∩ ) = 113
Somit gilt: H( ∩ ) = 113 - 79 = 34
183 | 79 | 262 | |
87 | 34 | ||
270 | 113 |
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:
87 + 34 = H( )
Somit gilt: H( ) = 87 + 34 = 121
183 | 79 | 262 | |
87 | 34 | 121 | |
270 | 113 |
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:
270 + 113 = H(B + )
Somit gilt: H(B + ) = 270 + 113 = 383
183 | 79 | 262 | |
87 | 34 | 121 | |
270 | 113 | 383 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
Vierfeldertafel mit Wahrscheinlichkeiten
Beispiel:
In der angezeigten Vierfeldertafel stehen in jeder Zelle Wahrscheinlichkeiten. Vervollständige die Vierfeldertafel.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe P(A)+P( ) = P(B)+P( ) = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass A gilt oder dass gilt 100%.
0,03 | |||
0,7 | |||
0,52 | 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:
P(B) + 0.52 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.52 = 0.48
0,03 | |||
0,7 | |||
0,48 | 0,52 | 1 |
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:
0.03 + P( ∩ ) = 0.52
Somit gilt: P( ∩ ) = 0.52 - 0.03 = 0.49
0,03 | |||
0,49 | 0,7 | ||
0,48 | 0,52 | 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) + 0.7 = 1
Somit gilt: P(A) = 1 - 0.7 = 0.3
0,03 | 0,3 | ||
0,49 | 0,7 | ||
0,48 | 0,52 | 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) + 0.03 = 0.3
Somit gilt: P(A ∩ B) = 0.3 - 0.03 = 0.27
0,27 | 0,03 | 0,3 | |
0,49 | 0,7 | ||
0,48 | 0,52 | 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( ∩ B) + 0.49 = 0.7
Somit gilt: P( ∩ B) = 0.7 - 0.49 = 0.21
0,27 | 0,03 | 0,3 | |
0,21 | 0,49 | 0,7 | |
0,48 | 0,52 | 1 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
VFT Anwend. Häufigkeiten
Beispiel:
Ein Fahrradhändler hat in einem Jahr 1400 Fahrräder verkauft. Davon waren 328 Mountainbikes ohne zusätzlichen Elektroantrieb. Insgesamt wurden 686 E-Bikes verkauft. Von den Rädern, die kein Mountainbike sind, wurden insgesamt (E-Bike und andere zusammen) 811 Stück verkauft. Wie viele Fahrräder wurden verkauft, die weder ein Mountainbike noch ein E-Bike sind?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: E-Bike
: nicht E-Bike, also kein E-Bike
: Mountainbike
: nicht Mountainbike, also kein Mountainbike
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 686 | ||
(kein E-Bike) | 328 | ||
811 | 1400 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel 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:
H(B) + 811 = 1400
Somit gilt: H(B) = 1400 - 811 = 589
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 686 | ||
(kein E-Bike) | 328 | ||
589 | 811 | 1400 |
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:
H(A ∩ B) + 328 = 589
Somit gilt: H(A ∩ B) = 589 - 328 = 261
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 261 | 686 | |
(kein E-Bike) | 328 | ||
589 | 811 | 1400 |
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:
686 + H( ) = 1400
Somit gilt: H( ) = 1400 - 686 = 714
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 261 | 686 | |
(kein E-Bike) | 328 | 714 | |
589 | 811 | 1400 |
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:
261 + H(A ∩ ) = 686
Somit gilt: H(A ∩ ) = 686 - 261 = 425
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 261 | 425 | 686 |
(kein E-Bike) | 328 | 714 | |
589 | 811 | 1400 |
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:
328 + H( ∩ ) = 714
Somit gilt: H( ∩ ) = 714 - 328 = 386
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 261 | 425 | 686 |
(kein E-Bike) | 328 | 386 | 714 |
589 | 811 | 1400 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
(Mountainbike) |
(kein Mountainbike) | ||
---|---|---|---|
(E-Bike) | 261 | 425 | 686 |
(kein E-Bike) | 328 | 386 | 714 |
589 | 811 | 1400 |
Der gesuchte Wert, Anzahl verkaufter "normaler" Fahrräder, ist also 386.
VFT Anwend. prozentual (leichter)
Beispiel:
Bei einer neuen Viruskrankkeit, geht man davon aus, dass 18% der Menschen, die älter als 80 Jahre sind, diese nicht überleben. Von den jüngeren sterben nur 0,7% daran. In einem Land sind 7% der Bevölkerung älter als 80 Jahre. Wie hoch ist in diesem Land das Risiko, an dieser Krankheit zu sterben?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
: über 80
: nicht über 80, also höchstens 80
: sterben
: nicht sterben, also überleben
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
(sterben) |
(überleben) | ||
---|---|---|---|
(über 80) | 0,07 | ||
(höchstens 80) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe + = + = 1 ein, schließlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass gilt oder dass gilt 100%.
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
(sterben) |
(überleben) | ||
---|---|---|---|
(über 80) | 0,07 | ||
(höchstens 80) | 0,93 | ||
1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "über 80" sind es
18% kann man die Wahrscheinlichkeit
=
0,07 ⋅
0,18 =
0,0126 berechnen.
(sterben) |
(überleben) | ||
---|---|---|---|
(über 80) | 0,0126 | 0,07 | |
(höchstens 80) | 0,93 | ||
1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "höchstens 80" sind es
0.7% kann man die Wahrscheinlichkeit
(sterben) |
(überleben) | ||
---|---|---|---|
(über 80) | 0,0126 | 0,07 | |
(höchstens 80) | 0,0065 | 0,93 | |
1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
(sterben) |
(überleben) | ||
---|---|---|---|
(über 80) | 0,0126 | 0,0574 | 0,07 |
(höchstens 80) | 0,0065 | 0,9235 | 0,93 |
0,0191 | 0,9809 | 1 |
Der gesuchte Wert, die Wahrscheinlichkeit an der Krankheit zu sterben, ist also 0.0191 = 1.91%.
VFT Anwend. prozentual (schwerer)
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 26,99% aller Smartphones installiert. 32,68% der installierten Apps sind auf einem iPhone. 60,83% 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?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | |||
(anderes Smartphone) | 0,6083 | ||
0,2699 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,1218 | ||
(anderes Smartphone) | 0,6083 | ||
0,2699 | 0,7301 | 1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "installiert" sind es
32.68% kann man die Wahrscheinlichkeit
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,0882 | 0,1218 | |
(anderes Smartphone) | 0,6083 | ||
0,2699 | 0,7301 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,0882 | 0,1218 | 0,21 |
(anderes Smartphone) | 0,1817 | 0,6083 | 0,79 |
0,2699 | 0,7301 | 1 |
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
| | ||
---|---|---|---|
| 187 | 66 | 253 |
| 185 | 123 | 308 |
372 | 189 | 561 |
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
also
bedingte Wahrsch. (nur Prozente)
Beispiel:
Gegeben ist die vollständige Vierfeldertafel. Berechne die bedingte Wahrscheinlichkeit
| | ||
---|---|---|---|
| 0,53 | 0,13 | 0,66 |
| 0,26 | 0,08 | 0,34 |
0,79 | 0,21 | 1 |
Wir müssen also beim Baumdiagramm zuerst ( - also links - ) die Wahrscheinlichkeiten, ob
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
0,79 ⋅ x
= 0,53 = |:0,79
also
bedingte Wahrsch. Anwendungen
Beispiel:
Ein Marktforschungsinstitut untersucht die Verbreitung einer Handy-App und kommt dabei zu folgenden Ergebnissen. Insgesamt ist die App auf 36,15% aller Smartphones installiert. Auf den iPhones ist sie sogar auf 42% der Geräte installiert. Bei der Untersuchung waren 35% aller Smartphones iPhones. Ein Bekannter erzählt, dass er die App installiert hat. Wie groß ist dann die Wahrscheinlichkeit, dass dieser ein iPhones hat?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,35 | ||
(anderes Smartphone) | |||
0,3615 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,35 | ||
(anderes Smartphone) | 0,65 | ||
0,3615 | 0,6385 | 1 |
Mit Hilfe des Baumdiagramms kann man aus der Information
von der Teilgruppe mit "iPhone" sind es 42%, also
die Wahrscheinlichkeit
berechnen.
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,147 | 0,35 | |
(anderes Smartphone) | 0,65 | ||
0,3615 | 0,6385 | 1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
(installiert) |
(nicht installiert) | ||
---|---|---|---|
(iPhone) | 0,147 | 0,203 | 0,35 |
(anderes Smartphone) | 0,2145 | 0,4355 | 0,65 |
0,3615 | 0,6385 | 1 |
Gesucht ist ja "die Wahrscheinlichkeit. dass ein Handy mit der App ein iPhone ist", also die Wahrscheinlichkeit für
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
(Danach geht's dann ja - je nach Ausgang von
Wenn man die bekannten Werte der Vierfeldertafel ins Baumdiagramm einträgt, so erkennt man folgende Gleichung:
oder hier im speziellen:
0,3615 ⋅ x
= 0,147 = |:0,3615
also
Der gesuchte Wert (die Wahrscheinlichkeit. dass ein Handy mit der App ein iPhone ist) ist also 0,4066 = 40,66%.
Stochast. Unabhängigkeit Anwendungen
Beispiel:
In der Jahrgangstufe der 10-Klässler müssen die 120 Schülerinnen und Schüler ihre Kurse für die Kurstufe wählen. Jeder muss entweder Mathe Leistungsfach oder Mathe Basisfach wählen. Von den Mädchen wählen 22 das Leistungsfach. 33 von den insgesamt 59 Basisfachwahlen kommen von den Jungs. Vervollständige die Vierfeldertafel und entscheide damit, ob die beiden Ereignisse Geschlecht und Mathewahlen stochastisch unabhängig sind.
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | ||
(Jungs) | 33 | ||
59 | 120 |
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Rechenweg zum Ausfüllen der Vierfeldertafel 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:
H(B) + 59 = 120
Somit gilt: H(B) = 120 - 59 = 61
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | ||
(Jungs) | 33 | ||
61 | 59 | 120 |
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:
22 + H(
Somit gilt: H(
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | ||
(Jungs) | 39 | 33 | |
61 | 59 | 120 |
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 ∩
Somit gilt: H(A ∩
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | 26 | |
(Jungs) | 39 | 33 | |
61 | 59 | 120 |
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:
22 + 26 = H(A)
Somit gilt: H(A) = 22 + 26 = 48
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | 26 | 48 |
(Jungs) | 39 | 33 | |
61 | 59 | 120 |
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:
39 + 33 = H(
Somit gilt: H(
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | 26 | 48 |
(Jungs) | 39 | 33 | 72 |
61 | 59 | 120 |
Somit ist die Vierfeldertafel komplett ausgefüllt.
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 22 | 26 | 48 |
(Jungs) | 39 | 33 | 72 |
61 | 59 | 120 |
Um zu überprüfen, ob die beiden Ereignisse A (Mädchen) und B (Leistungsfach) stochatisch unabhängig sind, müssen wir die absoluten Zahlen zuerst in relative Häufigkeiten umwandeln. Dazu teilen wir einfach alle Zellen durch den Gesamtwert in der rechten unteren Zelle: 120. und runden diese auf drei Stellen hinter dem Komma. Wir erhalten so erhalten:
|
| ||
---|---|---|---|
| 0,183 | 0,217 | 0,4 |
| 0,325 | 0,275 | 0,6 |
0,508 | 0,492 | 1 |
Jetzt können wir P(A)=0.4 mit P(B)=0.508 multiplizieren um zu überprüfen, ob dieses Produkt ungefähr den gleichen Wert hat wie
P(A ∩ B)=0.183, also:
P(A) ⋅ P(B) = 0.4 ⋅ 0.508 = 0.2033 ≈ 0.203
≠ 0.183 = P(A ∩ B),
A und B sind also stochastisch abhängig.
Stochast. Unabhängigkeit rückwärts
Beispiel:
Vervollständige die Vierfeldertafel so, dass die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind.
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
|
| ||
---|---|---|---|
| |||
| 0,6048 | ||
0,84 | 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:
P(B) + 0.84 = 1
Somit gilt: P(B) = 1 - 0.84 = 0.16
|
| ||
---|---|---|---|
| |||
| 0,6048 | ||
0,16 | 0,84 | 1 |
Weil wir ja wissen, dass die beiden Ereignisse A und B (und damit auch
also
somit gilt:
|
| ||
---|---|---|---|
| |||
| 0,6048 | 0,72 | |
0,16 | 0,84 | 1 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
|
| ||
---|---|---|---|
| 0,0448 | 0,2352 | 0,28 |
| 0,1152 | 0,6048 | 0,72 |
0,16 | 0,84 | 1 |
Stochast. Unabhängigkeit rw (Anwend.)
Beispiel:
An einer Schule müssen alle Schülerinnen und Schüler der 10-ten Klassen für ihre Kurswahl entweder das Mathe Leistungsfach oder Mathe Basisfach wählen. Von den Mädchen wählen 70 das Leistungsfach. Auf das Basisfach fallen insgesamt 56 Wahlen. Man kann davon ausgehen, dass die beiden Ereignisse Geschlecht und Mathewahlen stochastisch unabhängig sind. Wie viele der 168 Schülerinnen und Schüler der 10-ten Klassen sind keine Mädchen?
Als erstes tragen wir die Werte, die man aus dem Text herauslesen kann in einer Vierfeldertafel ein:
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 70 | ||
(Jungs) | |||
56 | 168 |
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) + 56 = 168
Somit gilt: H(B) = 168 - 56 = 112
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 70 | ||
(Jungs) | |||
112 | 56 | 168 |
Wir erkennen nun, dass der Anteil von "Mädchen" in der Spalte "Leistungsfach"
Weil die beiden Ereignisse A und B stochastisch unabhängig sind, muss dann in allen Spalten der prozentuale Anteil von "Mädchen" auch
Für den Wert in der Randspalte ergibt sich also
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 70 | 105 | |
(Jungs) | |||
112 | 56 | 168 |
Jetzt können wir einfach mit den Summen die Vierfeldertafel vollends wie üblich füllen.
(Leistungsfach) |
(Basisfach) | ||
---|---|---|---|
(Mädchen) | 70 | 35 | 105 |
(Jungs) | 42 | 21 | 63 |
112 | 56 | 168 |
Die Anzahl nicht weiblicher Schüler ist somit 63
VFT Anwend. prozentual (mit Kombis)
Beispiel:
Mit der Arbeit des Regierungschefs eines Staates sind 47% der Bevölkerung zufrieden. 69% dieser Zufriedenen sind aber auch Anhänger seiner eigenen Partei. 88,34% der Bevölkerung sind keine Anhänger seiner Partei oder zufrieden mit der Arbeit des Regierungschefs. Wie viel Prozent der Bevölkerung sind Anhänger seiner Partei?
Um die Aufgabe mit einer Vierfeldertafel lösen zu können, müssen wir erst unsere Ergebnisse A und B definieren:
Hiermit ergibt sich folgende Vierfeldertafel:
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
---|---|---|---|
(zufrieden) | 0,47 | ||
(unzufrieden) | |||
Diese müssen wir nun vollends ausfüllen:
Als erstes tragen wir rechts unten die Summe
Dann tragen wir alle direkt aus dem Text entnehmbaren und die dadurch berechenbaren Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel ein.
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
---|---|---|---|
(zufrieden) | 0,47 | ||
(unzufrieden) | 0,53 | ||
1 |
Aus der Information von der Teilgruppe mit "zufrieden" sind es
69% kann man die Wahrscheinlichkeit
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
---|---|---|---|
(zufrieden) | 0,3243 | 0,47 | |
(unzufrieden) | 0,53 | ||
1 |
Die 88.34% von "zufrieden oder andere Partei" verteilen sich ja auf die drei Felder von
also auf alle vier Felder außer
0,8834 =
Damit gilt:
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
---|---|---|---|
(zufrieden) | 0,3243 | 0,47 | |
(unzufrieden) | 0,1166 | 0,53 | |
1 |
Jetzt können wir wieder die restlichen Wahrscheinlichkeiten einfach mit der Vierfeldertafel berechnen:
(eigene Partei) |
(andere Partei) | ||
---|---|---|---|
(zufrieden) | 0,3243 | 0,1457 | 0,47 |
(unzufrieden) | 0,1166 | 0,4134 | 0,53 |
0,4409 | 0,5591 | 1 |
Der gesuchte Wert, der Prozentsatz von Anhänger der Partei, ist also 0.4409 = 44.09%.