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Question4 Die Wahrscheinlichkeit einer Jungengeburt beträgt ca. 50%. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass in einer Woche mehr als 55% der Neugeborenen männlich sind? Schätzen Sie zuerst. a) In einem Ort mit wöchentlich 50 Geburten. b) In einer Stadt mit wöchentlich 400 Geburten.

Studdy Solution

STEP 1

Was ist hier gefragt? Wir wollen wissen, wie wahrscheinlich es ist, dass mehr als 55% der Babys in einer Woche Jungen sind, wenn normalerweise 50% Jungen geboren werden. Vorsicht! Verwechsle nicht 55% der Geburten mit 55% *mehr* Geburten als der Durchschnitt!

STEP 2

1. Erwartungswert und Standardabweichung berechnen
2. Wahrscheinlichkeit mit 50 Geburten berechnen
3. Wahrscheinlichkeit mit 400 Geburten berechnen

STEP 3

Wir **definieren** pp als die Wahrscheinlichkeit, dass ein Baby ein Junge ist, also p=0.5p = 0.5.
Das ist unsere **Basiswahrscheinlichkeit**!

STEP 4

Wir berechnen den **Erwartungswert** μ\mu und die **Standardabweichung** σ\sigma für die Anzahl der Jungengeburten.
Die Formeln dafür sind μ=np\mu = n \cdot p und σ=np(1p)\sigma = \sqrt{n \cdot p \cdot (1-p)}, wobei nn die Anzahl der Geburten ist.

STEP 5

Für n=50n = 50 Geburten: μ=500.5=25\mu = 50 \cdot 0.5 = 25 und σ=500.5(10.5)=12.53.54\sigma = \sqrt{50 \cdot 0.5 \cdot (1-0.5)} = \sqrt{12.5} \approx 3.54.
Das heißt, wir erwarten **im Durchschnitt 25 Jungen** und die **typische Abweichung** davon ist etwa 3.54.

STEP 6

Für n=400n = 400 Geburten: μ=4000.5=200\mu = 400 \cdot 0.5 = 200 und σ=4000.5(10.5)=100=10\sigma = \sqrt{400 \cdot 0.5 \cdot (1-0.5)} = \sqrt{100} = 10.
Hier erwarten wir **im Durchschnitt 200 Jungen** und die **typische Abweichung** ist 10.

STEP 7

55% von 50 Geburten sind 500.55=27.550 \cdot 0.55 = 27.5 Geburten.
Wir wollen die Wahrscheinlichkeit für *mehr* als 27.5 Jungen, also mindestens 28 Jungen.

STEP 8

Wir verwenden die **Normalverteilung** als Näherung für die Binomialverteilung.
Dafür **standardisieren** wir den Wert 27.5 mit z=27.5μσ=27.5253.540.71z = \frac{27.5 - \mu}{\sigma} = \frac{27.5 - 25}{3.54} \approx 0.71.

STEP 9

Mit einer **z-Tabelle** oder einem Taschenrechner finden wir die Wahrscheinlichkeit P(Z>0.71)0.24P(Z > 0.71) \approx 0.24, also **24%**.

STEP 10

55% von 400 Geburten sind 4000.55=220400 \cdot 0.55 = 220 Geburten.
Wir wollen die Wahrscheinlichkeit für *mehr* als 220 Jungen.

STEP 11

Wir **standardisieren** den Wert 220: z=220μσ=22020010=2z = \frac{220 - \mu}{\sigma} = \frac{220 - 200}{10} = 2.

STEP 12

Die Wahrscheinlichkeit P(Z>2)0.023P(Z > 2) \approx 0.023, also **2.3%**.

STEP 13

a) Die Wahrscheinlichkeit, dass bei 50 Geburten mehr als 55% Jungen sind, beträgt etwa **24%**. b) Die Wahrscheinlichkeit, dass bei 400 Geburten mehr als 55% Jungen sind, beträgt etwa **2.3%**.

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