Binomialverteilung und La-Place Experiment

Erste Frage Aufrufe: 520     Aktiv: 07.04.2021 um 00:23

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Meine Frage bezieht sich auf einen Gedankengang von mir. Und zwar...

Wenn ich eine faire Münze 50 mal Werfe und ich entweder Kopf oder Zahl habe. So habe ich ja 2^{50} mögliche Ereignisse. Wenn ich nun wissen will... Wie gross ist die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis A, dass ich bei diesen 50 Würfen genau 17 mal Zahl erhalte?

So kann ich ja rechnen P(A) = \frac {50 tief 17} {2^{50}} und erhalte meine Wahrscheinlichkeit.

Wenn ich das ganze aber mit einem fairen Würfel mache (1-6) und das Ereignis A wäre 17 mal eine 6 Würfeln...

Funktioniert das ja nicht mit einem Laplace.
P(A) = \frac {50 tief 17} {6^{50}}

Da muss ich ja mit der Formel von Bernoulli für die Binomialverteilung rechnen. Das hat ja dann zu tun mit der 1. und 2. Pfadregel des Ereignisbaum. Da ich alle Pfade mit einander verrechnen muss.

Nun ist meine Frage eigentlich...

Wieso funktioniert dann die Laplace-Weise bei der Münze aber beim Würfel nicht. Ich kanns mir so halb erklären. Hätte aber gerne noch den "Aha"-Effekt, damit ich mir 100% sicher bin.

Danke =)
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Hallo,

für ein Laplace Experiment, müssen die Wahrscheinlichkeit jedes Ereignisses die selbe Wahrscheinlichkeit haben. Prinzipiell hat jede Seite eines fairen Würfels die selbe Wahrscheinlichkeit, jedoch beschränken wir uns ja auf eine Seite des Würfels (in deinem Fall die 6). Somit haben wir nur noch 2 Ereignisse "wir würfeln 6" und "wir würfeln nicht die 6". Diese beiden Ereignisse haben aber nicht mehr die selbe Wahrscheinlichkeit und somit liegt kein Laplace Experiment mehr vor. Wir müssen anders an die Sache herangehen. Und da kommt dann die Binomialverteilung ins Spiel.

Die Wahrscheinlichkeit des Laplace Experimentes mit der Münze kann man auch durch die Binomialverteilung bestimmen, denn man kann die Binomialverteilung immer dann nutzen, wenn wir in jedem Experiment nur Erfolg und Misserfolg betrachten. Wir haben für das werfen von Zahl \( \frac 1 2 \) und somit auch für das Gegenereignis die Wahrscheinlichkeit \( \frac 1 2 \). Eingesetzt in die Binomialverteilung erhalten wir

$$ \binom {50} {17}\left(\frac 1 2 \right)^{17} \left(\frac 1 2 \right)^{50-17} = \binom{50} {17} \frac 1 {2^{50}} $$

Für das Würfeln haben wir aber als Wahrscheinlichkeit für die 6 \( \frac 1 6 \) und als Gegenwahrscheinlichkeit \( \frac 56 \). Somit erhalten wir eingesetzt

$$ \binom{50}{17} \left(\frac 1 6 \right)^{17} \left( \frac 5 6 \right)^{50-17} $$ 

Noch als Tipp zu deinen Latexeingaben. Du musst die Befehle mit \"( ... \) einklammern oder mit $"$ ... $$ um die Formel zu zentrierien. Du musst allerdings das " dabei weglassen. Das habe ich dort hingeschrieben, da sonst die Latexeingabe aktiviert worden wäre. Und für den Binomialkoeffizient kannst du \binom{a}{b} (\(\binom ab\)) schreiben.  

Grüße Christian
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Danke für den Tipp bezüglich der Notierung. Habe mich selbst noch ein wenig mit dem Thema auseinander gesetzt und bin dann auf die Herleitung und den Zusammenhang gekommen. Deine Antwort ist aber genau so hilfreich danke dir. :)
Gruss Jerome
  ─   jere 07.04.2021 um 00:10

Sehr gerne. Umso besser wenn du die Lösung Eigenständig finden konntest! :)
Falls du zu der Latexeingabe noch fragen hast, hier eine kleine EInführung in die wichtisgten Befehle: https://media.mathefragen.de/static/files/mathjax_howto.pdf
Wenn trotzdem noch was unklar ist, melde dich gerne jederzeit.

Schönen Abend noch :)
  ─   christian_strack 07.04.2021 um 00:23

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