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Zusammenfassung - Erwartungswert einer Binomialverteilung

Die erwartete mittlere Trefferanzahl

Hier geht es um folgende Fragestellung:

Leitfrage

Wie kann für eine Bernoulli-Kette die erwartete mittlere Trefferanzahl bei der wiederholten Durchführung der Bernoulli-Kette vorhergesagt werden?

Wir betrachten eine Bernoulli-Kette der Länge n mit der Trefferwahrscheinlichkeit p. Die Zufallsgröße X beschreibe die Trefferanzahl bei der Bernoulli-Kette. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung von X ist dann eine Binomialverteilung mit den Parametern n und p.

Die erwartete mittlere Trefferanzahl bei der wiederholten Durchführung der Bernoulli-Kette wird mit dem Erwartungswert von X erfasst. Das folgenden Applet berechnet den Erwartungswert von X für vorgegebene Parameter.

Anleitung für das Applet
  • Mit den Schiebereglern ganz oben werden die Parameter der betrachteten Bernoulli-Kette eigestellt. Die zugehörige Binomialverteilung wird im Histogramm unten dargestellt.
  • Der Erwartungswert der Zufallsgröße X zur Trefferanzahl wird berechnet und angezeigt.
  • Wird k von 0 bis zum eingestellten n-Wert bewegt, dann wird unterhalb der geschwungenen Klammer angezeigt, wie der Erwartungswert schrittweise aus den Werten von X und den zugehörigen Wahrscheinlichkeiten berechnet wird.

Zum Herunterladen: binomialverteilung_ew.ggb

Die Berechnungen im Applet verdeutlichen folgenden Zusammenhang:

Für den Erwartungswert E(X) einer binomialverteilten Zufallsgröße X mit den Parametern n und p gilt:

E(X)=np

Im Histogramm zur Wahrscheinlichkeitsverteilung von X ist zu sehen, dass der Erwartungswert E(X) das „Zentrum der Wahrscheinlichkeitsverteilung von X“ beschreibt. Beachte, dass der ErwartungswertE(X) kein Wert von X sein muss.

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