Lösungswege Mathematik Oberstufe 8, Schulbuch

138 Normalverteilte Zufallsvariablen > Die Standard-Normalverteilung 6 ​Φ ​bezeichnet die Verteilungsfunktion der Standard-Normalverteilung. Berechne den Wert des Terms: ​Φ​(1,23)​ + Φ​(− 0,36)​ =​ ​Φ​(− 2,1) ​− Φ​(− 2,3)​ =​ ​2 · Φ​(1)​ =​ X ist eine N​ ​(0; 1)​-verteilte Zufallsvariable. Bestimme mit Hilfe der ​Φ​-Tabelle den Wert der Wahrscheinlichkeit. a) ​P​(X ≤ 2)​ c) ​P​(X ≤ − 0,53)​ e) ​P​(− 1 ≤ X ≤ 1)​ g) ​P​(− 2 ≤ X ≤ 0)​ b) ​P​(X ≥ 2)​ d) ​P​(X ≥ − 2,13)​ f) ​P​(− 0,34 ≤ X ≤ 0,34)​ h) ​P​(0 ≤ X ≤ 1)​ ​φ ​ist die Dichtefunktion einer normalverteilten Zufallsvariablen mit dem Erwartungswert 0 und der Standardabweichung 1. Ergänze die Textteile durch Ankreuzen so, dass eine mathematisch korrekte Aussage entsteht. Der Graph von ​φ ​hat an der Stelle (1) die (2) . Warum ist die Verteilungsfunktion der Standard-Normalverteilung nur für z Werte von ​− 3,00​ bis 3,00 tabelliert? Stelle eine begründete Vermutung an. Umkehraufgaben Bestimme den Wert von z, für den gilt ​Φ​(z)​= 0,89​. Man sucht in der z-Spalte der ​Φ​-Tabelle den Wert, der dem Wert 0,89 am nächsten liegt. Nun liest man z ab: ​z = 1,23​ Bestimme den Wert von z. a) ​Φ​(z) ​= 0,05​ b) ​Φ​(z) ​= 0,99​ c) ​Φ​(z) ​= 0,95​ d) ​Φ​(z) ​= 0,5​ e) ​Φ​(z) ​= 0,67​ Bestimme den Wert von z. a) ​D​(z) ​= 0,95​ b) ​D​(z) ​= 0,99​ c) ​D​(z) ​= 0,90​ d) ​D​(z) ​= 0,975​ Die Standardisierung einer normalverteilten Zufallsvariablen Um mit Hilfe der standardnormalverteilten Zufallsvariablen Z die Wahrscheinlichkeiten von normalverteilten Zufallsvariablen X mit Erwartungswert μ​ ​und Standardabweichung ​σ ​zu bestimmen, muss man die Werte x der N​ ​(μ; σ)​-Verteilung in z-Werte einer N​ ​(0; 1)​-Verteilung transformieren. Die Transformation wird durch die Gleichung z​ = ​x − μ _ σ ​beschrieben (= Standardisierung). x und z besitzen durch diese Transformation die Eigenschaft ​F​(x)​ = Φ​(​x − μ _ σ ​)​, also gilt: ​P​(X ≤ x) ​= P​(Z ≤ z).​ Dadurch kann man die Werte aller N​ ​(μ; σ) ​Verteilungsfunktionen in der Tabelle der N​(0; 1)-​ Verteilungsfunktion ablesen. 389‌ 390‌ 391‌ (1) (2) ​− 2​  kleinste Steigung  1  größte Steigung  2  Steigung 0  » 392‌ Muster 393‌ z ​Φ​(− z)​ ​Φ​(z)​ ​D​(z)​ 1,22 1112 8888 7775 1,23 1093 8907 7813 1,24 1075 8925 7850 394‌ 395‌ Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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