Erwartungswert und Standardabweichung der Binomialverteilung

Über diese Lektion

Jahrgangsstufe 12 (erhöhtes Anforderungsniveau) › Zufallsgrößen und Binomialverteilung

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Erwartungswert und Standardabweichung der Binomialverteilung

Zufallsgrößen und Binomialverteilung. Zufallsgröße, Wahrscheinlichkeitsverteilung, Erwartungswert, Varianz, Standardabweichung, Binomialkoeffizient, Bernoulli-Kette, Binomialverteilung

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  1. 50
  2. 25

Die Grundidee

Eine binomialverteilte Zufallsgröße ist die Summe von nn unabhängigen Bernoulli-Größen.

Ist XX nach B(n;p)B(n; p) verteilt, so gilt E(X)=n⋅pE(X) = n \cdot p, Var(X)=n⋅p⋅(1−p)Var(X) = n \cdot p \cdot (1 - p) und σ(X)=n⋅p⋅(1−p)\sigma(X) = \sqrt{n \cdot p \cdot (1 - p)}.

Beispiel

XX ist nach B(50;0,3)B(50; 0{,}3) verteilt.

E(X)=15E(X) = 15
n · p.
Var(X)=10,5Var(X) = 10{,}5
n · p · (1 − p).
σ(X)≈3,24\sigma(X) \approx 3{,}24
Wurzel.

Du bist dran

Jetzt du: n=200n = 200, p=0,1p = 0{,}1. Berechne den Erwartungswert.

2020
200 · 0,1.

Üben ★

  1. XX ist binomialverteilt mit n=91n = 91 und p=19p = \dfrac{1}{ 9 }. Berechne E(X)E(X).
  2. XX ist binomialverteilt mit n=87n = 87 und p=18p = \dfrac{1}{ 8 }. Berechne E(X)E(X).
  1. XX ist binomialverteilt mit n=70n = 70 und p=15p = \dfrac{1}{ 5 }. Berechne σ(X)\sigma(X).
  2. XX ist binomialverteilt mit n=71n = 71 und p=12p = \dfrac{1}{ 2 }. Berechne σ(X)\sigma(X).

Vorsicht!

Üben ★★

  1. Ein Multiple-Choice-Test hat 87 Fragen mit je 4 Antworten. Jemand kreuzt alle zufällig an. Was bedeutet E(X)=874E(X) = \frac{87}{4}?
    1. Bei sehr vielen zufällig ausgefüllten Tests liegt die mittlere Anzahl richtiger Antworten nahe bei \frac{87}{4}
    2. Es werden genau \frac{87}{4} Antworten richtig sein
    3. \frac{87}{4} ist das bestmögliche Ergebnis

Abschlusscheck

Drei Fragen zum Abschluss: Sitzt es?

  1. XX ist binomialverteilt mit n=91n = 91 und p=19p = \dfrac{1}{ 9 }. Berechne E(X)E(X).
  2. XX ist binomialverteilt mit n=87n = 87 und p=18p = \dfrac{1}{ 8 }. Berechne E(X)E(X).
  3. XX ist binomialverteilt mit n=59n = 59 und p=15p = \dfrac{1}{ 5 }. Berechne E(X)E(X).

Merkkarte

Erwartungswert und Standardabweichung

E(X)=n⋅pE(X) = n \cdot p und σ(X)=n⋅p⋅(1−p)\sigma(X) = \sqrt{n \cdot p \cdot (1 - p)}.

Achtung: Die Standardabweichung ist die Wurzel aus n⋅p⋅(1−p)n \cdot p \cdot (1 - p).

CC BY-SA 4.0