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Normalverteilung im Abitur

Glocke, Prognose, Konfidenz: zehn Übungen zur Normalverteilung und zum Schätzen von Anteilen.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Eigenschaften der Glockenkurve
AFB I

X ist normalverteilt mit μ = 50 und σ = 5. Welche Aussagen stimmen?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Bei stetigen Größen ist P(X = 50) = 0; die Dichte bei 50 ist keine Wahrscheinlichkeit. Größeres σ macht die Glocke breiter und flacher; im 1σ-Bereich liegen etwa 68 %.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen zu Prognose und Konfidenz.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Prognose: von p auf h. Konfidenz: von h auf p.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Die Normalverteilung wird durch eine beschrieben. Ihre liegen bei μ ± σ. Eine Wahrscheinlichkeit ist eine unter dem Graphen. Die 95 % eines Konfidenzintervalls heißen . Das Intervall wird kürzer, wenn der wächst.

Säulen gehören zur diskreten Binomialverteilung — bei der stetigen Normalverteilung gibt es sie nicht mehr.
A4
Prognose oder Konfidenz?
AFB I

Ordne jede Fragestellung zu.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Prognoseintervall
2Konfidenzintervall
3keins von beiden
Ist p gegeben, wird prognostiziert; ist nur das Stichprobenergebnis gegeben, wird p geschätzt.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Die Füllmenge von Flaschen ist normalverteilt mit μ = 1000 ml und σ = 20 ml. Wie viel Prozent der Flaschen enthalten mehr als 1040 ml? (eine Nachkommastelle)

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
1040 = μ + 2σ; P(X > 1040) = 1 − normCdf(−∞, 1040, 1000, 20) ≈ 0,023. Trick: Außerhalb von μ ± 2σ liegen rund 4,6 %, auf jeder Seite die Hälfte.
A6
Prognoseintervall bestimmen
AFB II

95-%-Prognoseintervall für die Trefferzahl bei n = 600, p = 0,25. Bringe die Schritte in die Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1μ = 600 · 0,25 = 150
2σ = √(600 · 0,25 · 0,75) ≈ 10,61
3σ > 3 prüfen
4Grenzen 150 ± 1,96 · 10,61 ≈ 129,2 bzw. 170,8
5nach innen runden: 130 ≤ X ≤ 170
Die Laplace-Bedingung σ > 3 steht vor den Sigma-Regeln — im Abitur gibt es für die Begründung eigene Punkte.
A7
Rechenkette
AFB II

Die Körpergröße von Erwachsenen einer Region ist normalverteilt mit μ = 178 cm und σ = 7 cm.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. P(171 ≤ X ≤ 185) (drei Nachkommastellen):
  2. Anteil größer als 190 cm (drei Nachkommastellen):
  3. Größe, die nur 10 % unterschreiten (eine Nachkommastelle): cm
  4. Wie viele von 2000 Personen sind größer als 190 cm (gerundet)?
171 bis 185 ist genau μ ± σ. Die untere 10-%-Grenze: invNorm(0.1, 178, 7) ≈ 169,0 cm.
A8
Sicherheit und Faktor
AFB II

Ordne jeder Sicherheitswahrscheinlichkeit den Faktor für σ zu.

A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Deutung des Konfidenzintervalls ist die häufigste Fehlerquelle in der Stochastik des Leistungskurses.
A10
Was passiert mit dem Konfidenzintervall?
AFB III

Ausgangslage: n = 400, h = 0,3, Sicherheit 95 %. Wie verändert sich die Länge des Intervalls? Schätze für jede Zeile ein, was passiert — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = halbiert sich, 2 = wird kürzer, 3 = bleibt gleich, 4 = wird länger, 5 = verdoppelt sich. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = halbiert sich5 = verdoppelt sich
n wird vervierfacht
Sicherheit 99 % statt 95 %
h = 0,7 statt 0,3 (n gleich)
n wird geviertelt
Sicherheit 90 % statt 95 %
Die Länge hängt von √(h(1 − h)/n) und vom Sicherheitsfaktor ab; h und 1 − h sind symmetrisch.