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Zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses beim Ziehen ohne Zurücklegen kommt die hypergeometrische Verteilung zur Anwendung. $P(X=k)=\frac{{M\choose k}{N-M\choose n-k}}{{N\choose n}}$ $N$ ist die Größe der Grundgesamtheit $M$ ist die Anzahl der günstigen Elemente $n$ ist die Größe der Stichprobe $k$ ist die Anzahl der Treffer Das Lottomodell Die hypergeometrische Verteilung lässt sich mit dem Lottomodell erklären. i Info Wir gehen hier vom Lotto "6 aus 49" aus. Dabei werden aus 49 Kugeln 6 ohne Zurücklegen gezogen. Die Reihenfolge der Ziehung ist dabei jedoch nicht wichtig. Beispiel Wie wahrscheinlich sind 4 Richtige im Lotto? Gesamtzahl der Kombinationen Die Anzahl der möglichen Kombinationen lässt sich mit dem Binomialkoeffizienten bestimmen. ${49\choose 6}$ $=13. 983. 816$ Anzahl der günstigen Ereignisse Man stellt sich nun zwei Gruppen vor: 6 Gewinnkugeln und 43 Nieten. Erst bestimmt man die Möglichkeiten aus den 6 Gewinnkugeln 4 auszuwählen: ${6\choose 4}=15$ Dann die Möglichkeiten, um aus den 43 Nieten 2 auszuwählen: ${43\choose 2}=903$ Beides zusammen multipliziert ergibt die Gesamtzahl an Möglichkeiten, um 4 Gewinnkugeln und 2 Nieten zu ziehen, unbeachtet der Reihenfolge: ${6\choose 4}\cdot{43\choose 2}$ Wahrscheinlichkeit bestimmen Es handelt sich hier um ein Laplace-Experiment.
$n$: "Wie oft wird gezogen? " Hier werden 10 Kisten entnommen, daraus folgt $n=10$. $N$: Grundgesamtheit, hier $N = 80$. $M$: Diese Elemente haben eine gewisse Eigenschaft, hier 40 verdorbene Kiste, hier $M = 40$. Folgende Aufgaben sollen bearbeitet werden: 1) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für 10 verdorbene Kisten unter der Zufallsstichprobe $X \sim H (10; 80, 40)$ mit $k=10$. Es gilt P(X=10)=\frac{\begin{pmatrix} 40 \\ 10 80-40 \\ 10-10 80 \\ 10 \end{pmatrix}}=0, 000512 2) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für mindestens 1 verdorbene Kisten unter der Zufallsstichprobe $X \sim H (10; 80, 40)$ mit $k \geq 1$. P(X \geq 1) &= 1- P(X<1)= 1-P(X=0) \\ &= 1- \frac{\begin{pmatrix} 40 \\ 0 80-40 \\ 10-0 \end{pmatrix}}=1-0, 000512=0, 999485 3) Bestimme den Erwartungswert und die Varianz. E(X)&=10 \cdot \frac{40}{80} = 5 \\ V(X)&=10 \cdot \frac{40}{80} \cdot \left( 1 – \frac{40}{80} \right) \cdot \frac{80-10}{80-1}=2, 22 Lernvideo zum Thema Hypergeometrische Funktionen von Daniel. Hypergeometrische Verteilung, Urnenmodell "ohne Zurücklegen" | Mathe by Daniel Jung Weitere hilfreiche Lernvideos findet ihr in Daniels Playlist zum Thema Zufallsgrößen& Wahrscheinlichkeitsverteilung.
Die hypergeometrische Verteilung beschreibt also die Wahrscheinlichkeit dafür, dass bei gegebenen Elementen ("Grundgesamtheit des Umfangs "), von denen die gewünschte Eigenschaft besitzen, beim Herausgreifen von Probestücken ("Stichprobe des Umfangs ") genau Treffer erzielt werden, d. h. die Wahrscheinlichkeit für Erfolge in Versuchen. Beispiel 1: In einer Urne befinden sich 30 Kugeln, 20 davon sind blau, also sind 10 nicht blau. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit p, bei einer Stichprobe von zwanzig Kugeln genau dreizehn blaue Kugeln zu ziehen (ohne Zurücklegen)? Antwort: p = 0. 3096. Dies entspricht dem blauen Balken bei k = 13 im Diagramm "Wahrscheinlichkeitsfunktion der hypergeometrischen Verteilung für n = 20". Beispiel 2: In einer Urne befinden sich 45 Kugeln, 20 davon sind gelb. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit p, bei einer Stichprobe von zehn Kugeln genau vier gelbe Kugeln zu ziehen? Antwort: p = 0. 269. Das Beispiel wird unten durchgerechnet. Definition Die hypergeometrische Verteilung ist abhängig von drei Parametern: Die Verteilung gibt nun Auskunft darüber, wie wahrscheinlich es ist, dass sich Elemente mit der zu prüfenden Eigenschaft (Erfolge bzw. Treffer) in der Stichprobe befinden.
Moni hat 8 Farbstifte, um jeden Buchstaben ihres Vornamens in anderer Farbe zu schreiben. Wie viele Möglichkeiten hat sie, a) wenn man darauf achtet, welcher Buchstabe welche Farbe erhält, b) wenn man nur darauf achtet, welche Farben verwendet wurden? Aufgabe 7: Kombinatorik a) Wie viele 4-elementige Teilmengen hat eine Menge mit 10 Elementen? b) Wie viele k-elementige Teilmengen hat eine Menge mit n Elementen? c) Wie viele Möglichkeiten gibt es, 3 von 10 Stühlen zu besetzen? d) Wie viele Möglichkeiten gibt es, beim zehnmaligen Münzwurf genau fünfmal "Zahl" zu werfen? e) Wie viele verschiedene Ziffernkombinationen gibt es beim Lotto, wenn 6 Kugeln aus einer Lostrommel mit 49 Kugeln gezogen werden? f) Wie viele verschiedene Blätter gibt es beim Skatspiel, wenn ein Spieler 11 von 32 Karten erhält? g) Wie viele Möglichkeiten gibt es, eine Sechsergruppe aus einer Klasse mit 22 Schülern auszuwählen? 1 Aufgabe 8: Ziehen ohne Zurücklegen und hypergeometrische Verteilung Aus einer Urne mit 49 Kugeln werden 6 Kugeln ohne Zurücklegen gezogen.
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