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Mathematik · Klasse 13 · Kapitel

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Normalverteilung

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Ein Flugzeug hat 180 Plätze, 190 Tickets sind verkauft, 90 % der Gäste kommen. Wie wahrscheinlich ist es, dass mehr als 180 kommen? Rechne mit der Bernoulli-Formel.

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Zehn Summanden mit 190 über k und Potenzen von 0,9 – ohne Rechner unmöglich, mit Rechner mühsam. Die Klasse braucht eine Kurve, die die Summe ersetzt. Bei so vielen Versuchen liegt die Verteilung nahe an der Glockenkurve: Mittelwert 171, Standardabweichung 4,1 – und die Wahrscheinlichkeit liest man aus der Tabelle.

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

Fit für das Kapitel?

Das brauchst du aus früheren Themen. Klappt es nicht, frag nach, bevor es losgeht.

ÜbenWeißt du das noch?

Erwartungswert und Standardabweichung beschreiben Lage und Streuung einer Verteilung.

  1. ●28
    Ein Multiple-Choice-Test hat 5 Fragen mit je Trefferwahrscheinlichkeit 0,2 beim Raten. Berechne die Wahrscheinlichkeit für genau 4 richtige.
    Lösung zeigen
    1. Bernoulli-Kette: n = 5, p = 0,2
    2. P(X = 4) = (5 über 4) · 0,24 · 0,81
    3. = 5 · 0,0016 · 0,8 ≈ 0,0064
    Ergebnis:
    ≈ 0,6 %
  2. ●29
    Ein Multiple-Choice-Test hat 4 Fragen mit je Trefferwahrscheinlichkeit 0,3 beim Raten. Berechne die Wahrscheinlichkeit für genau 1 richtige.
    Lösung zeigen
    1. Bernoulli-Kette: n = 4, p = 0,3
    2. P(X = 1) = (4 über 1) · 0,31 · 0,73
    3. = 4 · 0,3 · 0,343 ≈ 0,4116
    Ergebnis:
    ≈ 41,2 %

So kannst du es dir vorstellen

EntdeckenViele kleine Einflüsse ergeben die Glocke

Wo sich viele unabhängige kleine Einflüsse addieren, entsteht die Glockenkurve. μ sagt, wo sie liegt, σ, wie breit sie ist.

Glockenkurve: Mü ist die Mitte, Sigma die Breite; zwischen Mü minus Sigma und Mü plus Sigma liegen etwa 68 Prozentxμμ − σμ + σ68 %

WeiterdenkenDenk nach

Warum sind Körpergrößen annähernd normalverteilt, Lottozahlen aber nicht?

1Ich erkenne, wann eine Binomialverteilung durch die Normalverteilung genähert werden kann.

EntdeckenFrage

Warum passen Standardgrößen den meisten – und niemandem richtig?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Körpermaße sind normalverteilt: Die Mitte ist voll, die Ränder sind leer. Die US-Luftwaffe stellte 1950 fest, dass von 4 000 Piloten keiner in allen zehn Maßen „durchschnittlich“ war – seitdem sind Sitze verstellbar.

MerkenNäherung

Für σ > 3 (Laplace-Bedingung) ist die Binomialverteilung glockenförmig – die Normalverteilung nähert sie gut an.

Eselsbrücke: 68 – 95 – 99,7: eine, zwei, drei Sigma um den Mittelwert

BeispielDarf man mit der Normalverteilung nähern?

Von 100 Bauteilen ist jedes mit p = 0,2 defekt. Entscheide, ob die Anzahl X mit der Normalverteilung genähert werden darf.
Schritt für Schritt
  1. Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
  2. σ = √100 · 0,2 · 0,8 = √16 ≈ 4
  3. 4 > 3 → ja, die Näherung ist zulässig.
  1. Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
  2. σ = √100 · 0,2 · 0,8 = √16 ≈ 4
  3. 4 > 3 → ja, die Näherung ist zulässig.
Ergebnis:
ja (σ ≈ 4 > 3)

AchtungSigma-Regel falsch zugeordnet

So nicht
μ = 100, σ = 10: 95 % liegen zwischen 90 und 110
So richtig
μ = 100, σ = 10: 68 % zwischen 90 und 110 (1σ), 95 % zwischen 80 und 120 (2σ)

1σ ≈ 68 %, 2σ ≈ 95 %, 3σ ≈ 99,7 %.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    500 Fahrgäste, jeder erscheint mit p = 0,02 nicht. Entscheide, ob die Anzahl X mit der Normalverteilung genähert werden darf.
    So fängst du an:
    Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
    Lösung zeigen
    1. Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
    2. σ = √500 · 0,02 · 0,98 = √9,8 ≈ 3,13
    3. 3,13 > 3 → ja, die Näherung ist zulässig.
    Ergebnis:
    ja (σ ≈ 3,13 > 3)
  2. ●2
    150 Fahrgäste, jeder erscheint mit p = 0,1 nicht. Entscheide, ob die Anzahl X mit der Normalverteilung genähert werden darf.
    Lösung zeigen
    1. Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
    2. σ = √150 · 0,1 · 0,9 = √13,5 ≈ 3,67
    3. 3,67 > 3 → ja, die Näherung ist zulässig.
    Ergebnis:
    ja (σ ≈ 3,67 > 3)
  3. ★3
    Ein Test mit 30 Fragen, Ratewahrscheinlichkeit p = 0,2. Entscheide, ob die Anzahl X mit der Normalverteilung genähert werden darf.
    Lösung zeigen
    1. Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
    2. σ = √30 · 0,2 · 0,8 = √4,8 ≈ 2,19
    3. 2,19 ≤ 3 → nein, die Verteilung ist noch zu schief.
    Ergebnis:
    nein (σ ≈ 2,19 ≤ 3)

2Ich kenne die Gauß-Glockenkurve und ihre Parameter μ und σ.

EntdeckenFrage

Warum sehen ganz verschiedene Messreihen am Ende gleich aus?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Weil sich viele kleine, voneinander unabhängige Einflüsse zu einer Glockenkurve summieren. Das ist der zentrale Grenzwertsatz – er gilt für Körpergrößen, Messfehler und Füllmengen gleichermaßen.

MerkenGlockenkurve

Symmetrisch um μ; σ bestimmt die Breite. Die Gesamtfläche ist 1.

Beispielμ und σ an der Glockenkurve ablesen

Die Glockenkurve beschreibt die Füllmenge von Flaschen (ml) als normalverteilte Größe. Lies μ und σ ab. Wie viel Prozent der Werte liegen etwa im markierten Bereich?
9859909951.0001.0051.0101.015μ ± 1σ
Schritt für Schritt
  1. μ liegt unter dem Hochpunkt: μ = 1000.
  2. Die Marken haben den Abstand σ, die Wendestellen liegen bei μ ± σ: σ = 5.
  3. Markiert ist μ ± 1σ, also von 995 bis 1005: etwa 68,3 %.
  1. μ liegt unter dem Hochpunkt: μ = 1000.
  2. Die Marken haben den Abstand σ, die Wendestellen liegen bei μ ± σ: σ = 5.
  3. Markiert ist μ ± 1σ, also von 995 bis 1005: etwa 68,3 %.
Ergebnis:
μ = 1000, σ = 5, etwa 68,3 %

AchtungAnteil nicht in Prozent umgerechnet

So nicht
80 von 2000 = 0,04 %
So richtig
80 von 2000 = 0,04 = 4 %

Nimm den Anteil mal 100. Dann hast du Prozent.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Die Glockenkurve beschreibt die Masse von Äpfeln (g) als normalverteilte Größe. Lies μ und σ ab. Wie viel Prozent der Werte liegen etwa im markierten Bereich?
    105120135150165180195μ ± 1σ
    So fängst du an:
    μ liegt unter dem Hochpunkt: μ = 150.
    Lösung zeigen
    1. μ liegt unter dem Hochpunkt: μ = 150.
    2. Die Marken haben den Abstand σ, die Wendestellen liegen bei μ ± σ: σ = 15.
    3. Markiert ist μ ± 1σ, also von 135 bis 165: etwa 68,3 %.
    Ergebnis:
    μ = 150, σ = 15, etwa 68,3 %
  2. ●5
    Die Glockenkurve beschreibt die Körpergröße (cm) als normalverteilte Größe. Lies μ und σ ab. Wie viel Prozent der Werte liegen etwa im markierten Bereich?
    146154162170178186194μ ± 1σ
    Lösung zeigen
    1. μ liegt unter dem Hochpunkt: μ = 170.
    2. Die Marken haben den Abstand σ, die Wendestellen liegen bei μ ± σ: σ = 8.
    3. Markiert ist μ ± 1σ, also von 162 bis 178: etwa 68,3 %.
    Ergebnis:
    μ = 170, σ = 8, etwa 68,3 %
  3. ★6
    Die Glockenkurve beschreibt die Körpergröße (cm). Lies μ und σ ab. Wie viele von 200 Werten liegen etwa außerhalb des markierten Bereichs?
    140150160170180190200μ ± 1σ
    Lösung zeigen
    1. μ liegt unter dem Hochpunkt: μ = 170.
    2. Die Marken haben den Abstand σ, die Wendestellen liegen bei μ ± σ: σ = 10.
    3. Markiert ist μ ± 1σ, also von 160 bis 180: etwa 68,3 %.
    4. Außerhalb: 31,7 %, von 200 sind das etwa 63,4.
    Ergebnis:
    μ = 170, σ = 10, etwa 63 Werte außerhalb

3Ich wende die Sigma-Regeln an.

EntdeckenFrage

Warum steht auf einer Packung 500 Gramm, obwohl nie genau 500 darin sind?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Weil jede Abfüllmaschine streut. Vorgeschrieben ist, dass der Mittelwert stimmt; rund zwei Drittel aller Packungen liegen innerhalb einer Standardabweichung um diesen Wert.

MerkenSigma-Regeln der Normalverteilung

Im Intervall μ ± σ liegen 68,3 %, in μ ± 2σ 95,4 %, in μ ± 3σ 99,7 % aller Werte.

BeispielSigma-Regeln der Normalverteilung

Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 100 und σ = 2. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 96 und 104?
949698100102104106μ ± 2σ
Schritt für Schritt
  1. 96 = μ − 2σ, 104 = μ + 2σ
  2. 2σ-Regel: ≈ 95,4 %
  1. 96 = μ − 2σ, 104 = μ + 2σ
  2. 2σ-Regel: ≈ 95,4 %
Ergebnis:
≈ 95,4 %

AchtungAnteil umgedreht

So nicht
2/5 von 100 = 250
So richtig
2/5 von 100 = 100 : 5 · 2 = 40

Teile durch den Nenner. Nimm dann mal den Zähler.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 500 und σ = 2. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 498 und 502?
    So fängst du an:
    498 = μ − 1σ, 502 = μ + 1σ
    Lösung zeigen
    1. 498 = μ − 1σ, 502 = μ + 1σ
    2. 1σ-Regel: ≈ 68,3 %
    Ergebnis:
    ≈ 68,3 %
  2. ●8
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 100 und σ = 10. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 90 und 110?
    Lösung zeigen
    1. 90 = μ − 1σ, 110 = μ + 1σ
    2. 1σ-Regel: ≈ 68,3 %
    Ergebnis:
    ≈ 68,3 %
  3. ★9
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 500 und σ = 5. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 485 und 515?
    Lösung zeigen
    1. 485 = μ − 3σ, 515 = μ + 3σ
    2. 3σ-Regel: ≈ 99,7 %
    Ergebnis:
    ≈ 99,7 %

4Ich berechne Wahrscheinlichkeiten mit der Normalverteilung (Rechner).

EntdeckenFrage

Wie viele Männer in Deutschland sind größer als 1,90 Meter?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Etwa 6 von 100. Die Körpergrößen folgen einer Glockenkurve mit rund 1,79 Metern in der Mitte und etwa 7 Zentimetern Streuung.

MerkenRechner

P(a ≤ X ≤ b) mit normalcdf(a, b, μ, σ).

BeispielWahrscheinlichkeit mit der Normalverteilung

Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 170 und σ = 5. Berechne P(X ≤ 175). (Φ(1) = 0,8413)
155160165170175180185μ ± 2σ
Schritt für Schritt
  1. Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (175 − 170) / 5 = 1
  2. P(X ≤ 175) = Φ(1) = 0,8413
  3. Also etwa 84,1 %.
  1. Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (175 − 170) / 5 = 1
  2. P(X ≤ 175) = Φ(1) = 0,8413
  3. Also etwa 84,1 %.
Ergebnis:
≈ 84,1 %

AchtungNoch einmal: Sigma-Regel falsch zugeordnet

So nicht
μ = 100, σ = 10: 95 % liegen zwischen 90 und 110
So richtig
μ = 100, σ = 10: 68 % zwischen 90 und 110 (1σ), 95 % zwischen 80 und 120 (2σ)

1σ ≈ 68 %, 2σ ≈ 95 %, 3σ ≈ 99,7 %.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 170 und σ = 4. Berechne P(X ≤ 176). (Φ(1,5) = 0,9332)
    So fängst du an:
    Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (176 − 170) / 4 = 1,5
    Lösung zeigen
    1. Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (176 − 170) / 4 = 1,5
    2. P(X ≤ 176) = Φ(1,5) = 0,9332
    3. Also etwa 93,3 %.
    Ergebnis:
    ≈ 93,3 %
  2. ●11
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 100 und σ = 4. Berechne P(X ≤ 106). (Φ(1,5) = 0,9332)
    Lösung zeigen
    1. Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (106 − 100) / 4 = 1,5
    2. P(X ≤ 106) = Φ(1,5) = 0,9332
    3. Also etwa 93,3 %.
    Ergebnis:
    ≈ 93,3 %
  3. ★12
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 500 und σ = 10. Berechne P(X ≤ 510). (Φ(1) = 0,8413)
    Lösung zeigen
    1. Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (510 − 500) / 10 = 1
    2. P(X ≤ 510) = Φ(1) = 0,8413
    3. Also etwa 84,1 %.
    Ergebnis:
    ≈ 84,1 %

5Ich löse Anwendungsaufgaben (Körpergrößen, Füllmengen).

EntdeckenFrage

Warum genügen zwei Zahlen, um eine ganze Verteilung zu beschreiben?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Weil die Glockenkurve durch Mittelwert und Streuung vollständig festgelegt ist. Der eine sagt, wo sie liegt, die andere, wie breit sie ist – mehr braucht es nicht.

MerkenAnwendung

Gegeben μ und σ: Intervall in Vielfache von σ übersetzen oder mit dem Rechner P(a ≤ X ≤ b) bestimmen.

Antwort als Prozent und im Sachzusammenhang.

BeispielNormalverteilung im Betrieb

Eine Maschine füllt Flaschen. Die Füllmenge ist normalverteilt mit μ = 750 ml und σ = 2 ml. Eine Flasche gilt als zu leer, wenn weniger als 748 ml darin sind. Wie viel Prozent der Flaschen sind zu leer?
744746748750752754756μ ± 1σ
Schritt für Schritt
  1. 748 ml sind μ − 1σ
  2. Zwischen μ − 1σ und μ + 1σ liegen 68,3 %
  3. Außerhalb bleiben 31,7 %, davon die Hälfte unten: 15,9 %
  1. 748 ml sind μ − 1σ
  2. Zwischen μ − 1σ und μ + 1σ liegen 68,3 %
  3. Außerhalb bleiben 31,7 %, davon die Hälfte unten: 15,9 %
Ergebnis:
15,9 %

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Eine Maschine füllt Flaschen. Die Füllmenge ist normalverteilt mit μ = 750 ml und σ = 5 ml. Eine Flasche gilt als zu leer, wenn weniger als 745 ml darin sind. Wie viel Prozent der Flaschen sind zu leer?
    735740745750755760765μ ± 1σ
    So fängst du an:
    745 ml sind μ − 1σ
    Lösung zeigen
    1. 745 ml sind μ − 1σ
    2. Zwischen μ − 1σ und μ + 1σ liegen 68,3 %
    3. Außerhalb bleiben 31,7 %, davon die Hälfte unten: 15,9 %
    Ergebnis:
    15,9 %
  2. ●14
    Eine Maschine füllt Flaschen. Die Füllmenge ist normalverteilt mit μ = 330 ml und σ = 5 ml. Eine Flasche gilt als zu leer, wenn weniger als 325 ml darin sind. Wie viel Prozent der Flaschen sind zu leer?
    315320325330335340345μ ± 1σ
    Lösung zeigen
    1. 325 ml sind μ − 1σ
    2. Zwischen μ − 1σ und μ + 1σ liegen 68,3 %
    3. Außerhalb bleiben 31,7 %, davon die Hälfte unten: 15,9 %
    Ergebnis:
    15,9 %
  3. ★15
    Eine Maschine füllt Flaschen. Die Füllmenge ist normalverteilt mit μ = 500 ml und σ = 5 ml. Eine Flasche gilt als zu leer, wenn weniger als 490 ml darin sind. Wie viele der 2000 Flaschen einer Schicht sind das ungefähr?
    485490495500505510515μ ± 2σ
    Lösung zeigen
    1. 490 ml sind μ − 2σ; außerhalb von 2σ liegen 4,6 %
    2. Unten davon die Hälfte: 2,3 %
    3. 2,3 % von 2000 sind ungefähr 46 Flaschen.
    Ergebnis:
    ungefähr 46 Flaschen

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●16
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 500 und σ = 8. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 484 und 516?
    Lösung zeigen
    1. 484 = μ − 2σ, 516 = μ + 2σ
    2. 2σ-Regel: ≈ 95,4 %
    Ergebnis:
    ≈ 95,4 %
  2. ●17
    X ist binomialverteilt mit n = 400 und p = 0,1. Berechne Erwartungswert.
    Lösung zeigen
    1. Erwartungswert heißt: So viele Treffer sind auf lange Sicht im Mittel zu erwarten.
    2. μ = n · p = 400 · 0,1 = 40
    Ergebnis:
    μ = 40
  3. ●18
    X ist binomialverteilt mit n = 150 und p = 0,5. Entscheide, ob die Normalverteilung als Näherung verwendet werden darf.
    Lösung zeigen
    1. Laplace-Bedingung: σ = √n · p · (1 − p) > 3
    2. σ = √150 · 0,5 · 0,5 = √37,5 ≈ 6,12
    3. 6,12 > 3 → ja, die Näherung ist zulässig.
    Ergebnis:
    ja (σ ≈ 6,12 > 3)
  4. ●19
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 170 und σ = 4. Berechne P(X ≤ 178). (Φ(2) = 0,9772)
    Lösung zeigen
    1. Standardisieren: z = (x − μ) / σ = (178 − 170) / 4 = 2
    2. P(X ≤ 178) = Φ(2) = 0,9772
    3. Also etwa 97,7 %.
    Ergebnis:
    ≈ 97,7 %
  5. ●20
    X ist binomialverteilt mit n = 8 und p = 0,2. Berechne P(X ≤ 2).
    Lösung zeigen
    1. P(X ≤ 2) = P(X = 0) + … + P(X = 2)
    2. P(X = 0) = C(8;0) · 0,20 · 0,88 = 0,1678
    3. P(X = 1) = C(8;1) · 0,21 · 0,87 = 0,3355
    4. P(X = 2) = C(8;2) · 0,22 · 0,86 = 0,2936
    5. Summe ≈ 0,7969
    Ergebnis:
    P(X ≤ 2) ≈ 0,7969 (79,7 %)
  6. ●21
    Eine Maschine füllt Flaschen. Die Füllmenge ist normalverteilt mit μ = 330 ml und σ = 2 ml. Eine Flasche gilt als zu leer, wenn weniger als 328 ml darin sind. Wie viel Prozent der Flaschen sind zu leer?
    324326328330332334336μ ± 1σ
    Lösung zeigen
    1. 328 ml sind μ − 1σ
    2. Zwischen μ − 1σ und μ + 1σ liegen 68,3 %
    3. Außerhalb bleiben 31,7 %, davon die Hälfte unten: 15,9 %
    Ergebnis:
    15,9 %

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Näherung
Für σ > 3 (Laplace-Bedingung) ist die Binomialverteilung glockenförmig – die Normalverteilung nähert sie gut an.
Glockenkurve
Symmetrisch um μ; σ bestimmt die Breite. Die Gesamtfläche ist 1.
Sigma-Regeln der Normalverteilung
Im Intervall μ ± σ liegen 68,3 %, in μ ± 2σ 95,4 %, in μ ± 3σ 99,7 % aller Werte.
Rechner
P(a ≤ X ≤ b) mit normalcdf(a, b, μ, σ).
Anwendung
Gegeben μ und σ: Intervall in Vielfache von σ übersetzen oder mit dem Rechner P(a ≤ X ≤ b) bestimmen.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich erkenne, wann eine Binomialverteilung durch die Normalverteilung genähert werden kann.

    22
    Von 100 Bauteilen ist jedes mit p = 0,02 defekt. Entscheide, ob die Anzahl X mit der Normalverteilung genähert werden darf.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    nein (σ ≈ 1,4 ≤ 3)
  2. Ich kenne die Gauß-Glockenkurve und ihre Parameter μ und σ.

    23
    Die Glockenkurve beschreibt die Körpergröße (cm) als normalverteilte Größe. Lies μ und σ ab. Wie viel Prozent der Werte liegen etwa im markierten Bereich?
    162168174180186192198μ ± 1σ
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    μ = 180, σ = 6, etwa 68,3 %
  3. Ich wende die Sigma-Regeln an.

    24
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 170 und σ = 5. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 160 und 180?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    ≈ 95,4 %
  4. Ich berechne Wahrscheinlichkeiten mit der Normalverteilung (Rechner).

    25
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 500 und σ = 5. Berechne P(X ≤ 507,5). (Φ(1,5) = 0,9332)
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    ≈ 93,3 %
  5. Ich löse Anwendungsaufgaben (Körpergrößen, Füllmengen).

    26
    Eine Maschine füllt Flaschen. Die Füllmenge ist normalverteilt mit μ = 750 ml und σ = 5 ml. Eine Flasche gilt als zu leer, wenn weniger als 740 ml darin sind. Wie viel Prozent der Flaschen sind zu leer?
    735740745750755760765μ ± 2σ
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2,3 %
  6. Ich bereite die Klausur vor.

    27
    Eine Größe ist normalverteilt mit μ = 50 und σ = 2. Berechne die Wahrscheinlichkeit für einen Wert zwischen 46 und 54?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    ≈ 95,4 %

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

Ein Flugzeug hat 180 Plätze, 190 Tickets sind verkauft, 90 % der Gäste kommen. Wie wahrscheinlich ist es, dass mehr als 180 kommen? Rechne mit der Bernoulli-Formel.

Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?

Auflösung

Mit dem Werkzeug aus diesem Kapitel: Die Normalverteilung als Näherung.

Wo brauchst du das?

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Körpergrößen, Schuhgrößen, Messfehler. Beruf: Industrie (Toleranzen), Psychologie, Finanzen.

Wörter

Prozentsatz
wie viel Prozent es sind
Prozentwert
der Teil, um den es geht
Vielfaches
das Ergebnis, wenn man mit einer ganzen Zahl malnimmt
Wahrscheinlichkeit
wie sicher etwas passiert

Wie es zusammenhängt

Das brauchst du vorher: Binomialverteilung

Lösungen

  1. ja (σ ≈ 3,13 > 3)
  2. ja (σ ≈ 3,67 > 3)
  3. nein (σ ≈ 2,19 ≤ 3)
  4. μ = 150, σ = 15, etwa 68,3 %
  5. μ = 170, σ = 8, etwa 68,3 %
  6. μ = 170, σ = 10, etwa 63 Werte außerhalb
  7. ≈ 68,3 %
  8. ≈ 68,3 %
  9. ≈ 99,7 %
  10. ≈ 93,3 %
  11. ≈ 93,3 %
  12. ≈ 84,1 %
  13. 15,9 %
  14. 15,9 %
  15. ungefähr 46 Flaschen
  16. ≈ 95,4 %
  17. μ = 40
  18. ja (σ ≈ 6,12 > 3)
  19. ≈ 97,7 %
  20. P(X ≤ 2) ≈ 0,7969 (79,7 %)
  21. 15,9 %
  22. nein (σ ≈ 1,4 ≤ 3)
  23. μ = 180, σ = 6, etwa 68,3 %
  24. ≈ 95,4 %
  25. ≈ 93,3 %
  26. 2,3 %
  27. ≈ 95,4 %
  28. ≈ 0,6 %
  29. ≈ 41,2 %