Relative Häufigkeit

Relative frequency

Mathematik Klasse 8 16 Aufgaben
WahrscheinlichkeitStatistikRelative Häufigkeiten

Tritt ein Ereignis in n Versuchen H-mal ein, ist H die absolute und h = H/n die relative Häufigkeit – eine Zahl zwischen 0 und 1, die sich als Prozentsatz schreiben lässt. Nur relative Häufigkeiten vergleichen Serien verschiedener Länge; alle zusammen ergeben 1. Räumt aus, dass „mehr Treffer“ automatisch „besser“ heißt, und zeigt in der Tabellenkalkulation den Unterschied von absolutem ($B$8) und relativem (B2) Zellbezug. Bereitet das empirische Gesetz der großen Zahlen vor.

Absolut und relativ

Wie oft fällt die Sechs? Wirf zehnmal, dann hundertmal, und beobachte die orange Linie. Sie zeigt nach jedem Wurf, welcher Anteil aller bisherigen Würfe eine Sechs war.

Drück ein paarmal auf „neu“ und wirf jedes Mal zehnmal: Wie verschieden sehen kurze Serien aus? Und wo liegt die orange Linie nach vielen hundert Würfen?

Die Linie zeigt einen Anteil: die Sechsen, geteilt durch alle Würfe. Für die Zahl der Sechsen und für diesen Anteil gibt es zwei Fachwörter.

Ein Zufallsexperiment wird n-mal wiederholt, das Ereignis E tritt dabei H-mal ein. Dann ist H die absolute Häufigkeit von E, und der Anteil

ist die relative Häufigkeit. Sie liegt zwischen 0 und 1 und lässt sich als Prozentsatz schreiben. Julia trifft bei 12 Freiwürfen 7-mal, Ben bei 8 Würfen 5-mal. Julia hat mehr Treffer, doch ihre Serie ist länger. Serien verschiedener Länge vergleicht man mit der relativen Häufigkeit: 7/12 ≈ 0,58 gegen 5/8 = 0,625 – Ben ist besser. Jeder Versuch liefert genau ein Ergebnis, deshalb ergeben die relativen Häufigkeiten aller Ergebnisse zusammen 1, und es gilt .

Vergleiche beide Streifen. Verändere die Trefferzahlen: Wann ist Julia besser?

Die Tabelle rechnet mit

Eigene Versuche mit Würfel oder Rad – oder simulierte – trägt man in eine Tabellenkalkulation ein. In Spalte B stehen die absoluten Häufigkeiten von 60 Würfelwürfen, in B8 die Summe n = 60. Die Formel in C2 lautet =B2/$B$8. Beim Kopieren nach unten wandert der relative Zellbezug B2 mit (B3, B4, …), der absolute Zellbezug $B$8 bleibt stehen: Jede Zeile wird durch dieselbe Summe geteilt. Ohne Dollarzeichen wanderte auch der Nenner nach B9, B10, … – und dort ist nichts. Die Werte in Spalte C sind Anteile; sie ergeben zusammen 1.

Tabellenkalkulation: Spalte B enthält die absoluten Häufigkeiten von 60 Würfelwürfen, B8 die Summe 60; in C2 steht die Formel =B2/$B$8fx=B2/$B$8ABC1AugenzahlHh2180,13332110,1834390,15054120,20065100,16776100,1678Summe60
Die Formel in C2 (markiert) wird bis C7 kopiert. B8 = 60 ist die Summe aller Würfe.
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Mia trifft 9 von 15 Freiwürfen, Tom 7 von 10. Wer hat die größere relative Häufigkeit?

  • ● Tom
  • ○ Mia
  • ○ Beide gleich
Tom: 7/10 = 0,7, Mia: 9/15 = 0,6. Mia hat zwar mehr Treffer (absolut), aber auch mehr Würfe.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Bei 40 Versuchen und 10 Treffern ist die relative Häufigkeit 10.

✓ Falsch
Die relative Häufigkeit ist der Anteil 10/40 = 0,25 (also 25 %), nicht die Trefferzahl 10.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Die Kästchen zeigen die Versuche, die gefärbten sind Treffer. Wie groß ist die relative Häufigkeit der Treffer?

  • ● 0,25
  • ○ 5
  • ○ 0,2
5 von 20 Kästchen sind gefärbt: 5/20 = 0,25. Die 5 ist die absolute Häufigkeit; 0,2 wäre 5 von 25.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

Ein Rad mit Rot, Blau und Grün wird 50-mal gedreht: h(Rot) = 0,36 und h(Blau) = 0,44. Wie groß ist h(Grün)?

  • ● 0,20
  • ○ 0,80
  • ○ 0,10
Alle relativen Häufigkeiten ergeben 1: 1 − 0,36 − 0,44 = 0,20. 0,80 ist die Summe der beiden bekannten Werte, nicht der fehlende Rest.
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Die relative Häufigkeit eines Ereignisses liegt immer zwischen 0 und 1 (einschließlich).

✓ Wahr
H ist nie größer als n, also ist h = H/n höchstens 1. h = 1 heißt: Das Ereignis trat in jedem Versuch ein; h = 0: in keinem.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Das Diagramm zeigt die relativen Häufigkeiten der Farben. Wie groß ist die relative Häufigkeit des Gegenereignisses von „Blau“?

  • ● 0,55
  • ○ 0,45
  • ○ 0,25
h(Ē) = 1 − h(E) = 1 − 0,45 = 0,55. Das ist auch 0,30 + 0,25 – Rot und Grün zusammen.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

Die absoluten Häufigkeiten stehen in B2 bis B7, ihre Summe in B8. Welche Formel in C2 liefert nach dem Herunterkopieren in C2 bis C7 die relativen Häufigkeiten?

  • ● =B2/$B$8
  • ○ =B2/B8
  • ○ =$B$2/$B$8
Der Zähler soll mitwandern (B2, B3, …), der Nenner nicht ($B$8). Bei =B2/B8 wandert der Nenner nach B9, B10 … und ist leer. Bei =$B$2/$B$8 bliebe auch der Zähler bei B2.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Beim Kopieren der Formel =B2/$B$8 nach unten bleibt der Nenner B8 unverändert.

✓ Wahr
Die Dollarzeichen in $B$8 machen den Bezug absolut: Zeile und Spalte bleiben beim Kopieren fest.
Multiple Choice #9 20s ▶ Testen

Die Formel in C2 (siehe Tabelle) wird nach unten kopiert. Welche Formel steht danach in C4?

  • ● =B4/$B$8
  • ○ =B4/$B$10
  • ○ =B2/$B$8
Der relative Bezug B2 wird zu B4 (zwei Zeilen tiefer), der absolute $B$8 bleibt. $B$10 wäre ein Nenner, der mitwandert.
Mittel
Zahleneingabe #1 25s ▶ Testen

Bei 80 Münzwürfen fällt 36-mal Kopf. Wie groß ist die relative Häufigkeit von Kopf (als Dezimalzahl)?

✓ Antwort: 0.45
h = 36/80 = 0,45.
Zahleneingabe #2 25s ▶ Testen

Die relative Häufigkeit von E ist 0,27. Wie groß ist die relative Häufigkeit des Gegenereignisses Ē?

✓ Antwort: 0.73
h(Ē) = 1 − 0,27 = 0,73.
Lückentext #3 20s ▶ Testen

Ein Zellbezug, der beim Kopieren gleich bleibt (wie $B$8), ist ___ (das Gegenteil von relativ).

✓ Antwort: absolut
Mit Dollarzeichen vor Spalte und Zeile ist der Bezug absolut; ohne sie ist er relativ und wandert mit.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Reißnagel landet bei 250 Würfen 165-mal auf dem Rücken. Wie hoch ist die relative Häufigkeit von „Rücken“ in Prozent?

✓ Antwort: 66
h = 165/250 = 0,66 = 66 %.
KI-bewertete Rechnung #2 240s ▶ Testen

Ein Würfel wird 120-mal geworfen. Die absoluten Häufigkeiten der Augenzahlen 1 bis 6 sind 18, 22, 19, 21, 17 und 23. Berechne alle sechs relativen Häufigkeiten (auf drei Nachkommastellen) und prüfe die Summe. Schreibe außerdem die Formel für Zelle C2 auf, die man bis C7 nach unten kopieren kann, wenn die Häufigkeiten in B2 bis B7 und die Summe in B8 stehen. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: h = 18/120 = 0,150; 22/120 ≈ 0,183; 19/120 ≈ 0,158; 21/120 = 0,175; 17/120 ≈ 0,142; 23/120 ≈ 0,192. Die Summe der Häufigkeiten ist 120, die der relativen Häufigkeiten 1. Formel in C2: =B2/$B$8.
Jede absolute Häufigkeit wird durch n = 120 geteilt. Die relativen Häufigkeiten ergeben zusammen 1, weil jeder Wurf genau eine Augenzahl liefert. Der Nenner muss beim Kopieren festbleiben: $B$8.
Zahleneingabe #3 35s ▶ Testen

In 200 Versuchen ist ein Ereignis E genau 58-mal eingetreten. Wie groß ist die relative Häufigkeit des Gegenereignisses (als Dezimalzahl)?

✓ Antwort: 0.71
Ē trat 200 − 58 = 142-mal ein, also h(Ē) = 142/200 = 0,71. (Oder: 1 − 58/200 = 1 − 0,29.)
Zahleneingabe #4 25s ▶ Testen

In C2 steht =B2/$B$8 und wird nach unten bis C7 kopiert. B8 enthält 60, B5 enthält 12. Welcher Wert steht in C5?

✓ Antwort: 0.2
In C5 steht =B5/$B$8 = 12/60 = 0,2.