Oma hat für ihre Familie insgesamt 80 Plätzchen gebacken und in kleine Tütchen verpackt.
Insgesamt haben 48 der Plätzchen einen Überzug aus Schokolade, 20 haben eine Füllung aus Omas selbstgemachter Erdbeermarmelade.
Unter diesen 48 bzw. 20 Plätzchen gibt es 12 Plätzchen, die sogar beides haben: Schokoladenüberzug und Marmeladenfüllung.
Erstelle eine Vierfeldertafel mit absoluten Häufigkeiten!
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Vierfeldertafel
Vierfeldertafel mit absoluten Häufigkeiten
Zuerst legst du zwei Ereignisse fest, anhand welcher du später deine Vierfeldertafel erstellen wirst.
Welche Ereignisse gibt es? In der Aufgabenstellung werden Plätzchen mit Schokoladenüberguss sowie mit Marmeladenfüllung genannt. Es gibt aber auch Plätzchen, die beide Eigenschaften erfüllen, also mit Marmelade gefüllte Schokoplätzchen. Man unterscheidet zwischen Plätzchen mit bzw. ohne Schokolade sowie mit bzw. ohne Marmelade.
Dadurch entstehen die Ereignisse
S: Das Plätzchen ist mit Schokolade überzogen.
M: Das Plätzchen ist mit Marmelade gefüllt.
Zuerst erstellst du eine Vierfeldertafel: Die Zeilen sind die Ereignisse S (mit Schokoladenüberzug) und S (ohne Schokoladenüberzug). Die Spalten sind die Ereignisse M (mit Marmeladenfüllung) und M (ohne Marmeladenfüllung).
M
M
S
S
Du weißt bereits, dass es insgesamt 80 Plätzchen gibt. Daher ist G=80.
Insgesamt sind 48 dieser Plätzchen mit Schokolade überzogen, wohingegen 20 eine Marmaladenfüllung haben. Daher ist H(S)=48 und H(M)=20.
Du weißt außerdem, dass 12 der Plätzchen mit Schokolade überzogen sind und eine Marmeladenfüllung haben. Gegeben ist also die Schnittmenge von S und M. Also weißt du auch H(S∩M)=12.
Diese Zahlen kannst du an den entsprechenden Stellen schon in die Tafel eintragen.
M
M
S
12
48
S
20
80
S
=
M+M
↓
Da M als einziger Wert aus der Tabelle noch nicht ausgefüllt ist, stellst du danach um.
M
=
S−M
↓
Dann setzt du die Werte aus der Tabelle einfach ein und rechnest aus.
M
=
48−12
M
=
36
↓
Trage im Anschluss den ausgerechneten Wert in die Tafel ein und überprüfe, ob der Wert in die Tafel passt und Sinn ergibt.
M
M
S
12
36
48
S
20
80
Nun solltest du eine Zeile oder Spalte aussuchen, in der bereits zwei Felder ausgefüllt sind. Du bist dann eigentlich frei, in welcher Reihenfolge du diese Werte ausrechnest. Es ist z.B. sinnvoll, erst "innerhalb" des Feldes ausrechnen, also S∩M. Dann kannst du dich langsam an die Werte, die "außerhalb" liegen antasten. Denn es ist meistens einfacher, diese auszurechnen.
(S∩M)+(S∩M)
=
M
↓
Stelle nach dem leeren Feld S∩M um.
(S∩M)
=
M−(S∩M)
↓
Setze die Werte ein.
(S∩M)
=
20−12
(S∩M)
=
8
↓
Trage den gefundenen Wert in die Tabelle ein.
M
M
S
12
36
48
S
8
20
80
Da "innerhalb" des Feldes keine Zeile oder Spalte mit bereits zwei eingefüllten Feldern vorliegt, gehst du an das "Äußere" der Tafel. Die Reihenfolge, ob du zuerst S oder M ausrechnest, spielt erneut keine Rolle.
S+S
=
80
↓
Stelle nach dem gesuchten Wert um.
S
=
80−S
↓
Setze den Wert für S ein und rechne aus.
S
=
80−48
S
=
32
M+M
=
80
↓
Stelle nach dem gesuchten Wert um.
M
=
80−M
↓
Setze den Wert für M ein und rechne aus.
M
=
80−20
M
=
60
↓
Trage die soeben ausgerechneten Werte S und M in die Verfeldertafel ein.
M
M
S
12
36
48
S
8
32
20
60
80
Rechne als letztes den fehlenden Wert aus und trage ihn ebenfalls in die Tabelle ein.
M
=
(S∩M)+(S∩M)
↓
Stelle nach dem gesuchten Wert um.
(S∩M)
=
M−(S∩M)
↓
Setze die Werte ein und rechne aus.
(S∩M)
=
60−36
(S∩M)
=
24
M
M
S
12
36
48
S
8
24
32
20
60
80
Überprüfe jetzt unbedingt die einzelnen Zeilen und Spalten. Dadurch kannst du sehen, ob die Werte deiner Vierfelder stimmen.
Passt deine Tafel? Super, du hast es geschafft und die Aufgabe gut gelöst! :-)
Nun zu den Wahrscheinlichkeiten: Du weißt bereits, dass es insgesamt 80 Plätzchen gibt und die Anzahl an den speziellen Sorten. Diese kannst du auch bereits in Form von Wahrscheinlichkeiten in die Vierfeldertafel eintragen.
Dabei stehen dir zwei Möglichkeiten zur Auswahl: Du schreibst am Anfang die Ereignisse als Wahrscheinlichkeit der Ereignissen auf. Oder du rechnest die Tabelle mit absoluten Häufigkeiten in relative Häufigkeiten um.
Relative Häufigkeit von Anfang an ausrechnen
Du hast bereits gegeben, wie viele Plätzchen es von den insgesamten 80 Plätzchen gibt. Also kannst du auch schreiben:
P(S)=8048=106=53
P(M)=8020=82=41
P(S∩M)=8012=406=203
Diese Werte trägst du nun in die Tafel ein.
M
M
S
203
53
S
41
1
Anschließend rechnest du die fehlenden Werte aus den (noch) leeren Feldern wie oben aus. Am Ende kommst du auf die folgende Vierfeldertafel:
M
M
S
203
209
53
S
101
206
208
41
43
1
Überprüfe auch hier, ob die Werte stimmen.
Vierfeldertafel am Ende umrechnen
Das geht ganz einfach: Du teilst den Wert aus einem beliebigen Feld durch die Gesamtanzahl. Sie ist in diesem Fall 80. Dieses Verfahren führst du für alle Felder durch und erhälst so wieder die obige Tafel.
Ein Konditormeister hat 200 Pralinen hergestellt.
80% von ihnen sind aus dunkler Schokolade, der Rest aus weißer Schokolade.
30% der 200 Pralinen enthalten Nüsse; unter den Pralinen aus weißer Schokolade haben jedoch nur 12,5% einen Nussanteil.
Stelle die beschriebene Situation dar, und zwar
mit einer Vierfeldertafel für die absoluten Häufigkeiten
mit einer Vierfeldertafel für die relativen Häufigkeiten.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Vierfeldertafel
Festlegen von geeigneten Abkürzungen
Als Erstes legst du die betrachteten Ereignisse bzw. geeignete Abkürzungen dafür fest, zum Beispiel:
D : "Die Praline ist aus dunkler Schokolade."
N : "Die Praline hat einen Nussanteil."
Teilaufgabe 1: Vierfeldertafel für die absoluten Häufigkeiten
Gesucht: Vierfeldertafel für absolute Häufigkeiten
Zunächst legst du das Grundgerüst für die Vierfeldertafel an:
Betrachte die beiden Ereignisse, um die es geht.
Das eine davon kommt in die Spalten, das andere in die Zeilen.
Grundgerüst anlegen
NNDP(A∩B)DP(A∩B)200
Hier steht jetzt D in den Spalten und N in den Zeilen - das kannst du natürlich auch andersherum machen.
Informationen aus dem Aufgabentext eintragen
Da eine Vierfeldertafel für die absoluten Häufigkeiten gesucht ist, trägst du in das äußerste Feld rechts unten die Gesamtzahl "200" ein.
NNDP(A∩B)DP(A∩B)200
Die übrigen Zahlen musst du noch aus dem Text herausfinden bzw. später ausrechnen.
In der Aufgabe ist angegeben, dass
80% der 200 Pralinen aus dunkler Schokolade sind, und
30% der 200 Pralinen einen Nussanteil haben.
Berechne daraus (z.B. mit der entsprechenden Formel zur Prozentrechnung),
wie viele Pralinen zu D und wie viele zu N gehören.
∣D∣=0,80⋅200=160
∣N∣=0,30⋅200=60
Diese Werte trägst du in der Vierfeldertafel in den Rändern an den jeweiligen Stellen ein(, denn betrachtet werden hier D bzw. N alleine und nicht irgendwelche Schnittmengen).
NNDP(A∩B)160DP(A∩B)60200
So, damit könntest du die Werte auf den Rändern jetzt schon vollständig ausrechnen.
Um die Vierfeldertafel ganz vervollständigen zu können, brauchst du aber noch irgendeinen Wert in einem der vier inneren Felder.
NNDP(A∩B)160D???P(A∩B)60200
Du hast noch die Angabe, dass 12,5% der Pralinen mit weißer Schokolade einen Nussanteil haben.
Das kannst du aber nur auswerten, wenn du weißt, wie viele Pralinen mit weißer Schokolade es insgesamt sind, "Weiße Schokolade" bedeutet "Nicht dunkle Schokolade" - das heißt, du brauchst die Anzahl von D.
NNDP(A∩B)160DP(A∩B)∣D∣=?60200
∣D∣=200−160=40
∣D∣ findest du leicht mit Hilfe der bisherigen Einträge in die Vierfeldertafel heraus:
Die Zahlen, die auf den Rändern noch fehlen, erhältst du nämlich ganz einfach, indem du jeweils zur 200 ergänzt.
(Den Wert ∣D∣=40 trägst du natürlich gleich in das entsprechende Feld auf dem Rand der Vierfeldertafel ein.)
NNDP(A∩B)160D???P(A∩B)4060200
Es sind also 40 Pralinen mit weißer Schokolade, und von diesen haben 12,5% einen Nussanteil.
Ein Viertel aller Schüler einer Klasse hat einen Hund, die Hälfte der Schüler hat eine Katze. Kein Schüler hat beide Haustiere. Ermittle den Anteil der Schüler, die keines dieser Haustiere haben.
Bilde die Summe der Studenten, die Englisch und/oder Spanisch sprechen, teile sie durch die Gesamtanzahl der Studenten und ziehe das Ergebnis von 1 ab.
Als Hausaufgabe sollten die Schüler der Klasse 6 b mindestens 100-mal würfeln und die relativen Häufigkeiten, mit denen die einzelnen Augenzahlen aufgetreten sind, mithilfe einer Tabelle oder eines Diagramms darstellen.
Am nächsten Tag vergleichen Manfred, Peter, Klaus und Christian ihre Ergebnisse:
Nach einem kurzen Blick in Manfreds Heft sagt Christian: „Du hast wohl in der letzten Mathestunde nicht richtig aufgepasst!“ Wie kommt er dazu?
Klaus hat in 17 % der Fälle eine 6 gewürfelt. Du hast also die relative Häufigkeit gegeben, diese musst du jetzt mit der Gesamtanzahl an Würfen multiplizieren, um die absolute Häufigkeit zu erhalten:
Peter betrachtet kurz die Diagramme und verkündet dann laut: „Christian hat von uns vier den besten Würfel. Bei ihm fällt am häufigsten die Sechs.“ Wie kommt Peter zu dieser Aussage? Glaubst auch du, dass Christian den besten Würfel hat?
Oma hat in einer Schublade 18 blaue und 12 andersfarbige Kugelschreiber. Bei sieben blauen Kugelschreibern und bei fünf der anderen ist die Mine eingetrocknet.
Erstelle eine vollständig ausgefüllte Vierfeldertafel mit absoluten Häufigkeiten.