Vierfeldertafel

Four-Field Table

Mathematik Klasse 9 16 Aufgaben
WahrscheinlichkeitVierfeldertafelAbsolute Häufigkeiten

Die Vierfeldertafel ordnet dieselben Personen nach zwei Merkmalen in vier Felder: A ∩ B, A ∩ B̄, Ā ∩ B und Ā ∩ B̄. Die Ränder sind Summen, unten rechts steht die Gesamtzahl. Der Abschnitt räumt aus, eine Randsumme mit einem Innenfeld zu verwechseln oder Zeilen und Spalten zu vertauschen, und übt, aus wenigen Angaben die fehlenden Felder durch Differenzen zu ergänzen. Man rechnet noch mit absoluten Häufigkeiten. Das bereitet den Schritt zu Wahrscheinlichkeiten vor, bei dem jede Zahl der Tafel durch die Gesamtzahl geteilt wird.

Das Mengendiagramm ist anschaulich, wird aber unübersichtlich, sobald Häufigkeiten ins Spiel kommen. Eine zweite, besonders praktische Darstellung ist die Vierfeldertafel.

Sie ordnet alle Personen nach zwei Merkmalen in eine Tabelle mit vier Feldern ein. Bei unserer Klasse sind die Merkmale:

  • A = „spielt Fußball“ und das Gegenereignis Ā = „spielt nicht Fußball“
  • B = „spielt Basketball“ und das Gegenereignis B̄ = „spielt nicht Basketball“

In jedes Feld schreiben wir, wie viele Schüler:innen die jeweilige Kombination erfüllen:

  • oben links: A ∩ B — Fußball und Basketball: 5
  • oben rechts: A ∩ B̄ — Fußball, aber kein Basketball: 13
  • unten links: Ā ∩ B — kein Fußball, aber Basketball: 7
  • unten rechts: Ā ∩ B̄ — weder noch: 5

Die Randspalten und Randzeilen ergeben die einzelnen Häufigkeiten und in der Ecke unten rechts steht die Gesamtzahl.

Tippe auf eine Zelle, eine Zeile oder eine Spalte, um sie hervorzuheben.

Lies aus der Tabelle ab:

  • |A| = 5 + 13 = 18 (Zeilensumme oben)
  • |B| = 5 + 7 = 12 (Spaltensumme links)
  • |A ∩ B| = 5 (oben links)
  • Gesamtzahl = 30 (unten rechts)

Die Vierfeldertafel ist also nichts anderes als eine geordnete Form des Mengendiagramms — und sie eignet sich besonders, um aus einer Aufgabe Schritt für Schritt die fehlenden Felder zu ergänzen.

Meist kennt man nur einige Zahlen. In einem Kurs mit 20 Personen trinken 12 Kaffee (A), 9 Tee (B) und 5 beides. Dann steht A ∩ B = 5 fest, und die anderen Felder ergeben sich durch Differenzen: A ∩ B̄ = 12 − 5 = 7, Ā ∩ B = 9 − 5 = 4 und zuletzt Ā ∩ B̄ = 20 − 5 − 7 − 4 = 4.

Vierfeldertafel eines Kurses mit 20 Personen: Kaffee und Tee 5, Kaffee ohne Tee 7, Tee ohne Kaffee 4, weder noch 4; Summen Kaffee 12, kein Kaffee 8, Tee 9, kein Tee 11, Gesamtzahl 20Teekein TeeSummeKaffeekein KaffeeSumme574412891120
Die Zeilensumme minus das bekannte Feld ergibt das fehlende Feld der Zeile; das letzte Feld ergänzt auf die Gesamtzahl.
Leicht
Multiple Choice #1 30s ▶ Testen

Die Tafel zeigt 60 Personen (A: fährt mit dem Rad, B: fährt mit dem Bus). Welche Zahl zählt die Personen, die Rad fahren, aber nicht Bus (A ∩ B̄)?

  • ○ 14
  • ● 22
  • ○ 28
Das Innenfeld in Zeile A und Spalte B̄ ist der Schnitt A ∩ B̄: 22. Die 14 steht im Feld Ā ∩ B (Zeile und Spalte vertauscht), die 28 ist die Zeilensumme aller Radfahrer.
Wahr / Falsch #2 20s ▶ Testen

Die Zahl 14 steht im Feld Ā ∩ B̄ und zählt die Personen, die weder Rad noch Bus fahren.

✓ Falsch
Ā ∩ B̄ heißt „nicht A und nicht B“: Zeile Ā, Spalte B̄. Dort steht die 18. Die 14 steht im Feld Ā ∩ B: nicht Rad, aber Bus.
Multiple Choice #3 25s ▶ Testen

Welches Feld der Tafel zählt die Personen, die nicht mit dem Rad, aber mit dem Bus fahren?

  • ○ A ∩ B̄
  • ○ Ā ∩ B̄
  • ● Ā ∩ B
„Nicht Rad“ ist die Zeile Ā, „Bus“ die Spalte B: das Feld Ā ∩ B. A ∩ B̄ wäre Rad ohne Bus, Ā ∩ B̄ weder noch.
Multiple Choice #4 30s ▶ Testen

Die Tafel zeigt die vier Innenfelder (A: Rad, B: Bus). Wie groß ist |A|, die Zahl aller Personen, die Rad fahren?

  • ● 28
  • ○ 20
  • ○ 22
|A| ist die Summe der Zeile A: 6 + 22 = 28. Die 20 ist die Spaltensumme von B, die 22 nur ein Feld der Zeile.
Wahr / Falsch #5 20s ▶ Testen

Die vier Innenfelder der Tafel ergeben zusammen die Gesamtzahl der Befragten, also 60.

✓ Wahr
6 + 22 + 14 + 18 = 60. Jede Person steht in genau einem Feld.
Multiple Choice #6 30s ▶ Testen

Wie groß ist |B̄|, die Zahl aller Personen, die nicht Bus fahren?

  • ○ 32
  • ● 40
  • ○ 18
|B̄| ist die Summe der Spalte B̄: 22 + 18 = 40. Die 32 ist die Zeilensumme von Ā, die 18 nur ein Feld der Spalte.
Multiple Choice #7 35s ▶ Testen

In einer Tafel von 80 Personen ist |A| = 45, |B| = 30 und |A ∩ B| = 12. Welche Zahl gehört in das Feld A ∩ B̄?

  • ○ 18
  • ○ 57
  • ● 33
Das Feld A ∩ B̄ ist der Rest der Zeile A: 45 − 12 = 33. Die 18 ist 30 − 12, also das Feld Ā ∩ B, und 57 entsteht, wenn man addiert statt abzieht.
Wahr / Falsch #8 25s ▶ Testen

In derselben Tafel ist das Feld Ā ∩ B gleich 30 − 12 = 18.

✓ Wahr
Ā ∩ B ist der Rest der Spalte B: |B| − |A ∩ B| = 30 − 12 = 18.
Multiple Choice #9 35s ▶ Testen

In einer Tafel von 80 Personen stehen die Felder A ∩ B = 12, A ∩ B̄ = 33 und Ā ∩ B = 18. Welche Zahl gehört in das Feld Ā ∩ B̄?

  • ● 17
  • ○ 35
  • ○ 50
Das letzte Feld ergänzt die Summe auf die Gesamtzahl: 80 − (12 + 33 + 18) = 17. Die 35 wäre die ganze Zeile Ā (80 − 45), die 50 die ganze Spalte B̄.
Mittel
Zahleneingabe #1 15s ▶ Testen

Wie viele Personen fahren mit dem Rad und mit dem Bus (Feld A ∩ B)?

✓ Antwort: 6
Das Feld A ∩ B liegt in Zeile A und Spalte B: 6.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Wie groß ist |Ā|, die Zahl aller Personen, die A nicht erfüllen?

✓ Antwort: 35
Die Zeile Ā besteht aus den Feldern 10 und 25: 10 + 25 = 35.
Zahleneingabe #3 20s ▶ Testen

Die Zeile Ā hat die Summe 35, im Feld Ā ∩ B̄ stehen 26. Wie viele Personen stehen im Feld Ā ∩ B?

✓ Antwort: 9
Der Rest der Zeile: 35 − 26 = 9.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Wie viele Personen nutzen mindestens eines der beiden Verkehrsmittel, Rad oder Bus?

✓ Antwort: 42
Alle Felder außer Ā ∩ B̄ gehören dazu: 6 + 22 + 14 = 42. Die 18 nutzen keines von beiden.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Die Zeilensummen einer Tafel sind |A| = 45 und |Ā| = 35. Wie viele Personen sind es insgesamt?

✓ Antwort: 80
Die Gesamtzahl ist die Summe der beiden Zeilensummen: 45 + 35 = 80. Man kann auch die Spaltensummen addieren.
Zahleneingabe #3 45s ▶ Testen

Von 60 Personen trinken 38 Kaffee, 25 Tee und 11 beides. Wie viele trinken weder Kaffee noch Tee?

✓ Antwort: 8
Nur Kaffee: 38 − 11 = 27. Nur Tee: 25 − 11 = 14. Zusammen mit beiden 11 sind das 52 Personen, der Rest 60 − 52 = 8 trinkt weder Kaffee noch Tee.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Von 200 Personen haben 120 ein Handy, 90 ein Tablet und 50 beides. Zeichne eine Vierfeldertafel mit Randsummen und ergänze alle Felder. Gib an, wie viele Personen weder Handy noch Tablet haben. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Tafel: A ∩ B = 50; A ∩ B̄ = 120 − 50 = 70; Ā ∩ B = 90 − 50 = 40; Ā ∩ B̄ = 200 − (50 + 70 + 40) = 40. Randsummen |A| = 120, |Ā| = 80, |B| = 90, |B̄| = 110, Gesamtzahl 200. Weder Handy noch Tablet: 40 Personen.
Die drei bekannten Angaben legen die Tafel fest: zwei Felder durch Differenzen zu den Randsummen, das letzte Feld durch die Gesamtzahl. Kontrolle über die Vereinigung: 120 + 90 − 50 = 160, 200 − 160 = 40.