Kumulierte Binomialverteilung — mindestens und höchstens

Cumulative Binomial Distribution — At Least and At Most

Mathematik Klasse 12 14 Aufgaben
StochastikWahrscheinlichkeitBinomialverteilungKerncurriculum

„Höchstens k Treffer" heißt P(X ≤ k), „mindestens k" heißt P(X ≥ k) = 1 − P(X ≤ k−1); „mehr als" und „weniger als" verschieben die Grenze jeweils um eins. Gerechnet wird mit der kumulativen Verteilungsfunktion (Tafelwerk oder Rechner), nicht mit Einzelsummen. Der klassische, dokumentierte Fehler sitzt in der Übersetzung, nicht im Rechnen: das Off-by-one beim Komplement (P(X ≥ 3) = 1 − P(X ≤ 2), nicht 1 − P(X ≤ 3)) und das Verwechseln von „genau k" mit „bis zu k". Diese Übersetzungskompetenz trägt später Umgebungswahrscheinlichkeiten um μ und den Hypothesentest.

Leicht
Multiple Choice #1 12s ▶ Testen

„Höchstens 4 Treffer" — welche Wahrscheinlichkeit ist gemeint?

  • ● P(X ≤ 4)
  • ○ P(X < 4)
  • ○ P(X ≥ 4)
„Höchstens 4" schließt die 4 mit ein: 0, 1, 2, 3 oder 4 Treffer, also P(X ≤ 4).
Lückentext #2 12s ▶ Testen

P(X ≥ 5) = 1 − P(X ≤ ___).

✓ Antwort: 4
Das Gegenereignis von „mindestens 5" ist „höchstens 4".
Multiple Choice #3 15s ▶ Testen

„Mehr als 6 Treffer" — welche Schreibweise passt?

  • ● P(X ≥ 7)
  • ○ P(X ≥ 6)
  • ○ P(X ≤ 7)
  • ○ P(X = 7)
„Mehr als 6" schließt die 6 aus: erst ab 7 Treffern. Bei ganzzahligem X ist das P(X ≥ 7).
Multiple Choice #4 15s ▶ Testen

„Weniger als 2 Treffer" — welche Schreibweise passt?

  • ● P(X ≤ 1)
  • ○ P(X ≤ 2)
  • ○ P(X = 1)
  • ○ P(X ≥ 1)
„Weniger als 2" heißt 0 oder 1 Treffer, also P(X ≤ 1). Die 2 selbst gehört nicht dazu.
Wahr / Falsch #5 10s ▶ Testen

In P(X ≤ 10) ist der Fall X = 0 mit enthalten.

✓ Wahr
Richtig. Die kumulierte Wahrscheinlichkeit P(X ≤ k) summiert alle Fälle von 0 bis k auf.
Lückentext #6 12s ▶ Testen

„Mindestens ein Treffer": P(X ≥ 1) = 1 − P(X = ___).

✓ Antwort: 0
Das Gegenereignis von „mindestens einer" ist „gar keiner" — oft der schnellste Rechenweg.
Wahr / Falsch #7 12s ▶ Testen

„Mindestens ein Treffer" berechnet man am schnellsten über das Gegenereignis „kein Treffer".

✓ Wahr
Richtig. 1 − P(X = 0) ist ein einziger Term — die direkte Summe P(X = 1) + P(X = 2) + … wäre viel länger.
Wahr / Falsch #8 12s ▶ Testen

Die kumulierte Wahrscheinlichkeit P(X ≤ k) wird größer (oder bleibt gleich), wenn k wächst.

✓ Wahr
Richtig. Mit jedem größeren k kommen weitere Fälle dazu — deshalb ist die kumulative Verteilungsfunktion monoton steigend.
Mittel
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Wie berechnet man „mindestens 3 Treffer" mit der kumulierten Verteilungsfunktion?

  • ● P(X ≥ 3) = 1 − P(X ≤ 2)
  • ○ P(X ≥ 3) = 1 − P(X ≤ 3)
  • ○ P(X ≥ 3) = 1 − P(X = 3)
Das Gegenereignis von „mindestens 3" ist „höchstens 2". Wer 1 − P(X ≤ 3) rechnet, zieht die 3 fälschlich mit ab.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Es gilt P(X ≥ 3) = 1 − P(X ≤ 3).

✓ Falsch
Falsch — der klassische Um-eins-verrutscht-Fehler: Rechts wird die 3 abgezogen, links gehört sie aber dazu. Richtig ist P(X ≥ 3) = 1 − P(X ≤ 2).
Multiple Choice #3 25s ▶ Testen

Wie berechnet man P(3 ≤ X ≤ 7) mit der kumulierten Verteilungsfunktion?

  • ● P(X ≤ 7) − P(X ≤ 2)
  • ○ P(X ≤ 7) − P(X ≤ 3)
  • ○ P(X ≤ 7) + P(X ≤ 3)
  • ○ P(X ≤ 3) − P(X ≤ 7)
Von „alles bis 7" wird „alles bis 2" abgezogen — übrig bleiben genau die Fälle 3 bis 7. Wer P(X ≤ 3) abzieht, verliert die 3.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Es gilt P(X = k) = P(X ≤ k) − P(X ≤ k − 1).

✓ Wahr
Richtig. Die Einzelwahrscheinlichkeit ist die Differenz zweier benachbarter kumulierter Werte.
Multiple Choice #5 25s ▶ Testen

Eine faire Münze wird 4-mal geworfen, X zählt „Kopf". Wie groß ist P(X ≤ 1)?

  • ● 5/16
  • ○ 1/16
  • ○ 4/16
  • ○ 6/16
P(X = 0) = 1/16 und P(X = 1) = 4/16, zusammen P(X ≤ 1) = 5/16.
Multiple Choice #6 25s ▶ Testen

Ein Schüler rechnet bei n = 10: P(X ≥ 8) = 1 − P(X ≤ 8). Was ist der Fehler?

  • ● Die Grenze ist um eins verrutscht — richtig ist 1 − P(X ≤ 7).
  • ○ Man darf bei „mindestens" kein Gegenereignis benutzen.
  • ○ Es müsste 1 + P(X ≤ 8) heißen.
  • ○ Nichts, die Rechnung stimmt.
Das Gegenereignis von „X ≥ 8" ist „X ≤ 7". Bei 1 − P(X ≤ 8) würde der Fall X = 8 fälschlich mit abgezogen.