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  1. Maths2Mind
  2. Dichtefunktion einer Normalverteilung

Dichtefunktion einer Normalverteilung

Die Dichtefunktion der Normalverteilung hat die Form einer Glockenkurve, ist symmetrisch um den Erwartungswert µ, der zugleich ihr Maximum ist. Ihre beiden Wendestellen liegen bei µ-σ bzw. bei µ+σ. Ihr Graph nähert sich asymptotisch der positiven bzw. negativen x-Achse an. 

Hier findest du folgende Inhalte

1
Formeln
11
Aufgaben
    Formeln
    Wissenspfad
    Aufgaben

    Normalverteilung \(N\left( {\mu ;{\sigma ^2}} \right)\)

    Die Normalverteilung, auch gaußsche Glockenverteilung genannt, ist zusammen mit ihrem Spezialfall (μ=0, σ2=1) der Standardnormalverteilung die wichtigste Verteilungsfunktion. Sie bietet sich immer dann an, wenn Werte innerhalb eines begrenzten Intervalls liegen und es kaum Ausreißer gibt. Bei großen Stichproben einer Binomialverteilung kann diese durch eine Normalverteilung approximiert werden.

    2 Parameter:

    • \(\mu = E\left( X \right)\) .. Erwartungswert, bestimmt an welcher Stelle das Maximum der Normalverteilung auftritt, d.h. er verschiebt die Dichte- und Verteilungsfunktion entlang der x-Achse
    • \(\sigma ^2\) .. Varianz, ist ein Maß für die Streuung der Werte um den Erwartungswert, d.h. sie bestimmt wie breit die Dichtefunktion ist, bzw. wie steil die Verteilungsfunktion ansteigt

    Funktion f Funktion f: Normal(0, 1, x, false) Funktion g Funktion g: g(x) = Integral(f) + 0.5 f(t) ... Dichtefunktion der Normalverteilung Text1 = “f(t) ... Dichtefunktion der Normalverteilung” F(x) .. Verteilungsfunktion der Normalverteilung Text2 = “F(x) .. Verteilungsfunktion der Normalverteilung”


    Wahrscheinlichkeit der Normalverteilung

    Die Zufallsvariable X ist normalverteilt mit dem Erwartungswert \(\mu\) und der Varianz \(\sigma ^2\). 

    \(P\left( {X \leqslant {x_1}} \right) = \int\limits_{ - \infty }^{{x_1}} {f\left( x \right)} \,\,dx = \int\limits_{ - \infty }^{{x_1}} {\dfrac{1}{{\sigma \cdot \sqrt {2 \cdot \pi } }}} \cdot {e^{ - \,\,\dfrac{1}{2} \cdot {{\left( {\dfrac{{x - \mu }}{\sigma }} \right)}^2}}}\,\,dx\)

    • Die Dichtefunktion der Normalverteilung \(N\left( {\mu ;{\sigma ^2}} \right)\) ist symmetrisch um die y-Achse, welche die x-Achse bei \(x = \mu = E\left( X \right)\) also beim Erwartungswert schneidet.
    • Die Glockenkurve erreicht Ihr Maximum an der Stelle vom Erwartungswert. Hier liegen ebenfalls der Modus und der Median.
    • Die Dichtefunktion der Normalverteilung \(N\left( {\mu ;{\sigma ^2}} \right)\) hat links und rechts vom Erwartungswert E(X) zwei Wendestellen, die jeweils genau 1 Standardabweichung \(\sigma\) vom Erwartungswert entfernt liegen.
    • Die Dichtefunktion der Normalverteilung \(N\left( {\mu ;{\sigma ^2}} \right)\) ist stetig, von -∞ bis ∞ definiert und nähert sich der negativen und der positiven x- Achse an, ohne sie je zu berühren.
    • Die Dichtefunktion der Normalverteilung \(N\left( {\mu ;{\sigma ^2}} \right)\) ist kein Maß für die Wahrscheinlichkeit eines einzelnen Werts, sondern grundsätzlich nur für ein Intervall.
    • Die Standardabweichung \(\sigma\) bestimmt, den Verlauf der Dichtefunktion: Je kleiner \(\sigma\) ist, um so steiler wird der Graph
    • Der Erwartungswert \( \mu = E\left( X \right)\) bestimmt hingegen, bei welchem x-Wert die Normalverteilung ihr Maximum hat. Ändert sich der Erwartungswert, so verschiebt sich die Normalverteilung entlang der x-Achse
    • Die Verteilungsfunktion der Normalverteilung hat Ihren Wendepunkt \(WP\left( {\mu ,0.5} \right)\) an der Stelle vom Erwartungswert. An dieser Stelle hat die Dichtefunktion ihr Maximum

    Sigma-Umgebungen
    Zusammenhang zwischen Wendepunkt der Wahrscheinlichkeitsfunktion einer Normalverteilung und dem Erwartungswert

    Der Erwartungswert ist der Wert mit der größten Wahrscheinlichkeit. Links und rechts vom Erwartungswert gruppieren sich die restlichen normalverteilten Wahrscheinlichkeiten. 

    Die Wendepunkte der Wahrscheinlichkeitsfunktion der Normalverteilung liegen eine Standardabweichung rechts vom Erwartungswert und eine Standardabweichung links vom Erwartungswert.

    Bild
    formel_0935_2

    Wahrscheinlichkeiten für 1, 2 und 3-fache \(\sigma\) -Umgebungen:

    \(\eqalign{ & P\left( {\mu - \sigma \leqslant X \leqslant \mu + \sigma } \right) \approx 0,683 \cr & P\left( {\mu - 2 \cdot \sigma \leqslant X \leqslant \mu + 2 \cdot \sigma } \right) \approx 0,954 \cr & P\left( {\mu - 3 \cdot \sigma \leqslant X \leqslant \mu + 3 \cdot \sigma } \right) \approx 0,997 \cr} \)

    Obige Gleichungen in Worten:
    Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Zufallsvariable X einen Wert

    • im Bereich µ+/- 1σ annimmt beträgt ca. 68,3%,
    • im Bereich µ+/- 2σ annimmt beträgt ca. 95,4% und
    • im Bereich µ+/- 3σ ist sie mit ca. 99,7% schon sehr nahe bei 100%.

    Erwartungswert und Standardabweichung einer Normalverteilung

    Die Normalverteilung ersetzt bei großen Stichproben, also bei relativ hohem n, die Binomialverteilung, wobei dann für die Normalverteilung - so wie bei der Binomalverteilung - wie folgt gilt:

    • Erwartungswert bei großem n: \(\mu =E\left( x \right) = n \cdot p\)

    • Standardabweichung bei großem n: \(\sigma = \sqrt {Var(x)} = \sqrt {n \cdot p \cdot \left( {1 - p} \right)} \)

    Hat eine Zufallsvariable X eine Normalverteilung mit beliebigen μ und σ, so kann man die Werte der Normalverteilung mit \(z = \dfrac{{X - \mu }}{\sigma }\) in eine Standardnormalverteilung umrechnen.

    Für die tabellarische Ermittlung von z aus \(\gamma\) gibt es 2 Möglichkeiten

    • man geht mit dem Wert \(\Phi \left( z \right) = \dfrac{{\gamma + 1}}{2}\) in eine \(\Phi \left( z \right) \Rightarrow z\) Tabelle und liest z ab
    • man geht mit dem Wert \(D\left( z \right) = \gamma \) in eine \(D\left( z \right) \Rightarrow z\) Tabelle und liest z ab

    D(z) entspricht der Fläche unter der Gaußkurve, zwischen 2 vom Erwartungswert E bzw. μ um \( \pm z \cdot \sigma \) entfernt liegende Grenzen. Für das zugehörige Konfidenzintervall gilt:
    \({p_{1,2}} = \mu \pm z \cdot \sigma \Rightarrow \left[ {{p_1},\,\,{p_2}} \right] = \left[ {\mu - \sigma ;\,\,\mu + \sigma } \right]\)


    Dichtefunktion f(t) einer Normalverteilung mit \(X \sim N\left( {\mu ,{\sigma ^2}} \right)\)

    \(f\left( t \right) = \dfrac{1}{{\sigma \cdot \sqrt {2\pi } }} \cdot {e^{ - \dfrac{1}{2} \cdot {{\left( {\dfrac{{t - \mu }}{\sigma }} \right)}^2}}}\)

    • Die Dichtefunktion der Normalverteilung hat die Form einer Glockenkurve, ist symmetrisch um den Erwartungswert µ, der zugleich ihr Maximum ist. Ihre beiden Wendestellen liegen bei µ-σ bzw. bei µ+σ. Ihr Graph nähert sich asymptotisch der positiven bzw. negativen x-Achse an. Sie illustriert, dass Abweichungen vom Erwartungs- bzw. Mittelwert umso unwahrscheinlicher werden, je weiter die Zufallsvariable X von µ entfernt ist. Um die Dichtefunktion der Normalverteilung zeichnen zu können benötigt man nur den Erwartungswert µ, der die Lage vom Maximum auf der x-Achse bestimmt und die Streuung σ, welche die Breite vom Graph bestimmt. 

    • Der Flächeninhalt, der von der Dichtefunktion der Normalverteilung eingeschlossen wird - also das Integral von minus Unendlich bis plus unendlich - ist unabhängig von den Werten von µ und σ immer genau 1.

    • Wahrscheinlichkeit, dass die Zufallsvariable X einen Wert kleiner oder gleich einer Grenze G annimmt: \(P(X \le G) = \int\limits_{ - \infty }^G {f\left( t \right)} \,\,dt\)
    • Wahrscheinlichkeit, dass die Zufallsvariable X einen Wert größer oder gleich einer unteren Grenze U und gleich oder kleiner einer oberen Grenze O annimmt: \(P(U \le X \le O) = \int\limits_U^O {f\left( t \right)} \,\,dt\)
    • Wahrscheinlichkeit, dass die Zufallsvariable X mindestens einen Wert größer oder gleich einer Grenze O annimmt: \(P\left( {X \ge G} \right) = \int\limits_G^\infty {f\left( t \right)} \,\,dt\)

    Verteilungsfunktion F(x) einer Normalverteilung

    \(F\left( x \right) = \int\limits_{ - \infty }^x {f\left( t \right)\,\,dt} = \dfrac{1}{{\sigma \cdot \sqrt {2\pi } }} \cdot \int\limits_{ - \infty }^x {{e^{ - \dfrac{1}{2} \cdot {{\left( {\dfrac{{t - \mu }}{\sigma }} \right)}^2}}}} \,\,dt\)

    • Auf Grund der Symmetrie der Verteilungsfunktion gilt \(F(x) = 1 - F( - x)\)

    Anmerkung:

    • Bei der Dichtefunktion f(t) lautet das Argument t, bei der Verteilungsfunktion F(x) lautet das Argument x nur um besser zwischen den beiden Funktionen unterscheiden zu können. Das t hat nichts mit Zeit zu tun, es hat sich einfach für die Dichtefunktion so etabliert.

    Dichte- und Verteilungsfunktion der Normalverteilung

    • Die Verteilungsfunktion - sie hat den Graph einer logistischen Wachstumsfunktion - ist das Integral der Dichtefunktion bzw. die Dichtefunktion ist die Ableitung der Verteilungsfunktion
    • Dort wo die Verteilungsfunktion ihren Wendepunkt \(WP\left( {\mu ,0.5} \right)\) hat, dort liegt der Erwartungswert und an dieser Stelle hat die Verteilungsfunktion die Wahrscheinlichkeit 0,5 bzw hat dort die Dichtefunktion ihr Maximum. 
    • Auf der y-Achse der Verteilungsfunktion kann man die Wahrscheinlichkeit \(P\left( {X \le {x_1}} \right)\) ablesen, höchstens den Wert x1 zu erreichen.
      • In unten stehender Illustration beträgt die Wahrscheinlichkeit höchstens den Wert x1 zu erreichen: 0,7 bzw. 70%
    • Der verbleibende Rest auf 1 entspricht der Wahrscheinlichkeit mindestens den Wert x1 zu erreichen.
      • In unten stehender Illustration beträgt die Wahrscheinlichkeit mindestens den Wert x1 zu erreichen: 0,3 bzw. 30%
    Bild
    formel_0935_3
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
    Verteilungsfunktion der Normalverteilung
    Erwartungswert Normalverteilung
    Standardabweichung der Normalverteilung
    Approximation Binomialverteilung durch Normalverteilung
    Sigma Umgebung bei Normalverteilungen
    Normalverteilung bzw Gaußverteilung
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    Aufgabe 4078

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 09. Mai 2018 - Teil-A Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Pizzalieferdienst - Aufgabe A_264

    Teil c

    Die Masse der Pizzen ist annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert \(\mu = 480g\).

    In der nachstehenden Darstellung der Dichtefunktion ist diejenige Fläche markiert, die der Wahrscheinlichkeit entspricht, dass die Masse einer zufällig ausgewählten Pizza zwischen 480 g und 520 g liegt.

    Zahl a Zahl a: Integral von f im Intervall [480, 520] Zahl a Zahl a: Integral von f im Intervall [480, 520] Funktion f Funktion f: Normal(480, 29.1, x, false) Masse in g Text1 = “Masse in g” 0,4234 Text2 = “0,4234”

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
    Ermitteln Sie mithilfe der obigen Abbildung die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Pizza eine Masse von mindestens 520 g hat.
    [1 Punkt]


    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
    Skizzieren Sie in der obigen Abbildung den Graphen der Dichtefunktion einer Normalverteilung mit einem Erwartungswert von 520 g und einer kleineren Standardabweichung als jener der gegebenen Dichtefunktion.
    [1 Punkt]

    Pizzalieferdienst - Aufgabe A_264
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
    kostenlose Mathematik Maturavorbereitung - BHS - Aufgabenpool alle Cluster
    Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2018 - kostenlos vorgerechnet
    Normalverteilung
    BHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool 5.6
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    Aufgabe 4214

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 28. Mai 2020 - Teil-A Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Kochzeit von Eiern - Aufgabe A_289

    Teil c

    Die Kochzeit für weich gekochte Eier ist unter bestimmten Bedingungen annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 5,5 min und der Standardabweichung σ = 0,35 min.

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
    Ermitteln Sie dasjenige um den Erwartungswert symmetrische Intervall, in dem die Kochzeit für ein zufällig ausgewähltes Ei mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % liegt.
    [1 Punkt]


    Die Kochzeit für hart gekochte Eier ist unter bestimmten Bedingungen annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 9 min und der Standardabweichung σ = 0,5 min. Der Graph der zugehörigen Dichtefunktion ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt.

    Zahl a Zahl a: Integral von f im Intervall [480, 520] Zahl a Zahl a: Integral von f im Intervall [480, 520] Funktion f Funktion f: Normal(9, 0.47, x, false) Strecke g Strecke g: Strecke B, A Kochzeit für hart gekochte Eier in min Text1 = “Kochzeit für hart gekochte Eier in min”

    X ... Kochzeit für hart gekochte Eier in min

    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
    Kreuzen Sie die auf diese Dichtefunktion nicht zutreffende Aussage an.
    [1 aus 5] [1 Punkt]

    • Aussage 1: \(P\left( {X \ge 9} \right) = 0,5\)
    • Aussage 2: \(P\left( {X \ge 10} \right) = P\left( {X \le 8} \right)\)
    • Aussage 3: \(P\left( {8,5 \le X \le 9,5} \right) \approx 0,68\)
    • Aussage 4: \(P\left( {8 \le X \le 10} \right) = 1 - P\left( {X \ge 10} \right)\)
    • Aussage 5: \(P\left( {7 \le X \le 11} \right) \approx 1\)
    Kochzeit von Eiern - Aufgabe A_289
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
    Erwartungswert Normalverteilung
    Geogebra InversNormal Befehl
    kostenlose Mathematik Maturavorbereitung - BHS - Aufgabenpool alle Cluster
    Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2020 - kostenlos vorgerechnet
    Normalverteilung
    BHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool 5.6
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    Lösungsweg

    Aufgabe 4199

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 14. Jänner 2020 - Teil-A Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Entwicklung von Katzen und Hunden - Aufgabe A_098

    Teil b

    Bei einer Studie wurde die Körpermasse von ausgewachsenen Katzen einer bestimmten Rasse als annähernd normalverteilt mit einem Erwartungswert von μ = 3,6 kg und einer Standardabweichung von σ = 0,7 kg angenommen. Die schwersten 10% der ausgewachsenen Katzen wurden in dieser Studie als übergewichtig bezeichnet.

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Bestimmen Sie diejenige Körpermasse, ab der eine ausgewachsene Katze in dieser Studie als übergewichtig bezeichnet wurde.
    [1 Punkt]

    Entwicklung von Katzen und Hunden - Aufgabe A_098
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
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    Mathematik Zentralmatura BHS - Jänner 2020 - kostenlos vorgerechnet
    Normalverteilung
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    Aufgabe 1684

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
    Quelle: AHS Matura vom 15. Jänner 2019 - Teil-1-Aufgaben - 23. Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Pfandflaschen

    Die Rücklaufquote von Pfandflaschen einer bestimmten Sorte Mineralwasser betragt 92 %. In einem Monat werden 15000 Pfandflaschen dieser Sorte Mineralwasser verkauft. Die Zufallsvariable X gibt die Anzahl derjenigen Pfandflaschen an, die nicht mehr zurückgegeben werden.

    Die Zufallsvariable X kann durch eine Normalverteilung approximiert werden. Die nachstehende Abbildung stellt den Graphen der Dichtefunktion f dieser Normalverteilung dar. Der Flächeninhalt der markierten Flache beträgt ca. 0,27.

    Bild
    beispiel_1684_1

    Aufgabenstellung:
    Deuten Sie den Wert 0,27 im gegebenen Kontext!

    AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool WS 3.4 - nicht mehr prüfungsrelevant
    Pfandflaschen - 1684. Aufgabe 1_684
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
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    Lösungsweg

    Aufgabe 1876

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
    Quelle: AHS Matura vom 17. September 2021 - Teil-1-Aufgaben - 23. Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Kurzsichtigkeit

    Die annähernd normalverteilte Zufallsvariable X beschreibt die Anzahl der kurzsichtigen Personen in einer Stichprobe. Die Funktion f ist die Dichtefunktion der Zufallsvariablen X und hat an der Stelle x = 2 000 ihr Maximum. Der Graph von f ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt.

    Bild
    Illustration Kurzsichtigkeit - AHS Matura 1_876

    Der Inhalt des farblich markierten Flächenstücks beträgt 0,46.


    Aufgabenstellung:

    Geben Sie die Wahrscheinlichkeit dafür an, dass sich unter den Personen in dieser Stichprobe mindestens 2 060 kurzsichtige Personen befinden.

    • P(„mindestens 2 060 kurzsichtige Personen“) =

    [0 / 1 P.]

    AHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool WS 3.1
    Kurzsichtigkeit - 1876. Aufgabe 1_876
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
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    Aufgabe 4090

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 09. Mai 2018 - Teil-B Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Durchmesser einer Stahlwelle - Aufgabe B_019

    Ein Unternehmen stellt auf computergesteuerten Drehmaschinen Stahlwellen für Elektromotoren in Massenproduktion her.

    Teil a

    Bei Maschine A sind die Durchmesser der hergestellten Stahlwellen annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 10,00 mm. In der nachstehenden Abbildung 1 ist der Graph der zugehörigen Dichtefunktion dargestellt.

    Bild
    beispiel_4090_1

     

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Skizzieren Sie in der nachfolgenden Abbildung 2 den Graphen der zugehörigen Verteilungsfunktion.  
    [1 Punkt]

    Bild
    beispiel_4090_2

     


    2. Teilaufgabe:

    Veranschaulichen Sie mithilfe der Verteilungsfunktion in Abbildung 2 die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Stahlwelle einen Durchmesser von mindestens 10,02 mm hat.
    [1 Punkt]

    Durchmesser einer Stahlwelle - Aufgabe B_019
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    kostenlose Mathematik Maturavorbereitung - BHS - Aufgabenpool Cluster HTL2
    Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2018 - kostenlos vorgerechnet
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
    Verteilungsfunktion der Normalverteilung
    Normalverteilung
    BHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool 5.6
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    Aufgabe 4266

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 21. Mai 2021 - Teil-A Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Zirkus - Aufgabe A_298

    Teil c

    Die Dauer der Zirkusvorstellungen ist annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 120 min und der Standardabweichung σ = 5 min.

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Zirkusvorstellung mindestens 118 min dauert.

    [0 / 1 P.]


    Die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Zirkusvorstellung höchstens 125 min dauert, soll mithilfe der zugehörigen Dichtefunktion f bzw. mithilfe der zugehörigen Verteilungsfunktion F dargestellt werden.

    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Kreuzen Sie diejenige Darstellung an, die nicht dieser Wahrscheinlichkeit entspricht.

    [1 aus 5] [0 / 1 P.]
     

     

    • 1. Darstellung:
      \(0,5 + \int\limits_{120}^{125} {f\left( x \right)} \,\,dx\)
       
    • 2. Darstellung:
      \(\int\limits_{ - \infty }^{125} {f\left( x \right)} \,\,dx\)
       
    • 3. Darstellung:
      \(1 - F\left( {125} \right)\)
       
    • 4. Darstellung:
      Bild
      beispiel_4266_2
    • 5. Darstellung:
      Bild
      beispiel_4266_3
    Zirkus - Aufgabe A_298
    Geogebra Wahrscheinlichkeitsrechner
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
    Verteilungsfunktion der Normalverteilung
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    Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2021 - kostenlos vorgerechnet
    Normalverteilung
    BHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool 5.6
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    Lösungsweg

    Aufgabe 4306

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 10. Mai 2016 - Teil-A Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Batterien

    Ein Unternehmen produziert Batterien.

    Teil c

    Das Unternehmen gibt an, dass die Lebensdauer der Batterien annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 5320 Betriebsstunden und der Standardabweichung σ = 156 Betriebsstunden ist.

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Berechnen Sie dasjenige symmetrische Intervall um μ, in dem die Lebensdauer einer zufällig ausgewählten Batterie mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % liegt.

    [1 Punkt]


    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der Dichtefunktion dieser Normalverteilung dargestellt.

    Bild
    beispiel_4306_1

    Veranschaulichen Sie in der obigen Abbildung die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Batterie eine Lebensdauer von maximal 5200 Betriebsstunden hat.

    [1 Punkt]

    Batterien - Aufgabe A_228
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
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    Normalverteilung
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    Lösungsweg

    Aufgabe 4391

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 28. Mai 2020 - Teil-B Aufgabe
    ​Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind


    Blumentopf - Aufgabe B_474

    Teil b

    Ein Unternehmen produziert Stangen für Kletterpflanzen. Die Länge dieser Stangen ist annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 150 cm. Die nachstehende Abbildung zeigt den Graphen der zugehörigen Verteilungsfunktion F.

    Bild
    Illustration Blumentopf - BHS Matura B_474

     

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Lesen Sie aus der obigen Abbildung den Wert der Standardabweichung ab.

    [1 Punkt]


    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Veranschaulichen Sie in der obigen Abbildung die Wahrscheinlichkeit, die durch den nachstehenden Ausdruck berechnet wird.

    1 – F(149,5)

    [1 Punkt]


    Ein anderes Unternehmen produziert auch solche Stangen. Die Länge dieser Stangen ist ebenfalls annähernd normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 150 cm. Es ist bekannt, dass 92,3 % dieser Stangen eine Länge von höchstens 151 cm haben.

    3. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Berechnen Sie die zugehörige Standardabweichung.

    [1 Punkt]

    Blumentopf - Aufgabe - B_474
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    Standardabweichung der Normalverteilung
    Verteilungsfunktion der Normalverteilung
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
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    Aufgabe 4432

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 21. Mai 2021 - Teil-B Aufgabe
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    Flughafen - Aufgabe B_506

    Teil b

    Der Kerosinverbrauch eines bestimmten Flugzeugs auf einer bestimmten Strecke kann als annähernd normalverteilt angenommen werden. Der Erwartungswert betragt μ = 845 L/100 km und die Standardabweichung beträgt σ = 25 L/100 km.

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Ermitteln Sie dasjenige um μ symmetrische Intervall, in dem der Kerosinverbrauch mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % liegt.

    [0 / 1 P.]


    Nach Reparaturarbeiten soll der Erwartungswert des Kerosinverbrauchs mithilfe eines Konfidenzintervalls neu geschätzt werden. Dabei wird angenommen, dass die Standardabweichung gleich geblieben ist. Nach den Reparaturarbeiten wurde der Kerosinverbrauch in L/100 km von einer Zufallsstichprobe von 10 Flügen auf dieser Strecke gemessen:

    844 840 864 820 788 858 832 817 839 796

     

    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40

    Ermitteln Sie das zweiseitige 99-%-Konfidenzintervall für den Erwartungswert des Kerosinverbrauchs nach den Reparaturarbeiten.

    [0 / 1 P.]

    Flughafen - Aufgabe B_506
    Mathematik Zentralmatura BHS - Mai 2021 - kostenlos vorgerechnet
    Dichtefunktion einer Normalverteilung
    Geogebra InversNormal Befehl
    Zusammenhang Stichprobenumfang mit Konfidenzniveau
    Zufallsstreubereich und Konfidenzintervall
    BHS Mathe Matura kostenlose Vorbereitung - Aufgabenpool B_T_5.3
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    Aufgabe 4476

    Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
    Quelle: BHS Matura vom 17. September 2021 - Teil-A Aufgabe
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    Kosmetikartikel - Aufgabe A_306

    Teil a

    Ein Parfum wird in bestimmte Fläschchen abgefüllt. Das Füllvolumen wird dabei als annähernd normalverteilt mit der Standardabweichung σ = 1,5 ml angenommen. In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der zugehörigen Verteilungsfunktion dargestellt.

    Bild
    Illustration Kosmetikartikel - BHS Matura A_306

     

    1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40

    Lesen Sie aus der obigen Abbildung den Erwartungswert μ des Füllvolumens ab.

    μ =     ml

    [0 / 1 P.]


    2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40

    Ermitteln Sie dasjenige um μ symmetrische Intervall, in dem das Füllvolumen eines zufällig ausgewählten Fläschchens mit einer Wahrscheinlichkeit von 80 % liegt.

     [0 / 1 P.]


    3. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40

    Veranschaulichen Sie in der obigen Abbildung die Wahrscheinlichkeit, dass das Füllvolumen eines zufällig ausgewählten Fläschchens höchstens 76 ml beträgt.

    [0 / 1 P.]

    Kosmetikartikel - Aufgabe A_306
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    Maths2Mind ist ein einzigartiges Angebot, einerseits zur Mathematik-Matura bzw. Abiturvorbereitung, andererseits zur Vermittlung eines breiten Grundlagenwissens zu den MINT-Fächern Mathematik, Elektrotechnik und Physik, das sich von anderen Online-Ressourcen abhebt.

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    • Verständliche Erklärungen – schneller Lernerfolg – mehr Freizeit: Ehemalige Matura- bzw. Abiturbeispiele werden schriftlich vorgerechnet, damit Schüler den vollständigen Rechenweg 1:1 nachvollziehen können. Die ehemaligen Aufgaben sind sowohl chronologisch nach Prüfungstermin, als auch inhaltlich nach Lehrstoff sortiert, mittels anklickbarer Tags auffindbar.
    • Vernetzung von Lehrstoff und Rechenaufgaben über Tags: "Aufgaben passend zum Lernstoff" oder "Grundlagenwissen zur jeweiligen Aufgabe" sind mittels Tags leicht zu finden.
    • 1.000 Videos zum Rechenweg: Auch Dank der freundlichen Genehmigung des Bundesministeriums für Bildung, binden wir direkt in den Lösungsweg von Maturabeispielen, videobasierte Erklärungen ein.
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