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Säulen werden zu Flächen

Wer 20 Zentimeter in eine einzige Klasse packt, bekommt im Säulendiagramm eine Riesensäule — das Histogramm lässt sich davon nicht täuschen.

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Klassen unterschiedlicher Breite

Sind Klassen unterschiedlich breit, täuscht die Säulenhöhe. Erst die Fläche macht Klassen vergleichbar.

  • Säulendiagramm:Höhe = Häufigkeit. Passt nur, wenn alle Säulen für gleich breite Klassen oder einzelne Werte stehen.
  • Histogramm:Die Fläche einer Säule ist die relative Häufigkeit der Klasse.
  • Höhe:Relative Häufigkeit geteilt durch die Klassenbreite — die Häufigkeitsdichte, z. B. in \(\frac{1}{\text{cm}}\).

Markiere eine Klasse (anklicken oder mit Tab und Pfeiltasten), zerlege sie oder lege sie mit der Nachbarklasse zusammen. Vergleiche beide Darstellungen.

Klassen zerlegen und zusammenlegen

Halte fest: Im Säulendiagramm wächst eine zusammengelegte Klasse in die Höhe. Im Histogramm bleibt ihre Fläche gleich — die Summe aller Flächen ist immer 1.

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Vom Histogramm zur Dichte

Das Histogramm ist die Brücke von den Säulen zur Dichtefunktion.

  • Binomialverteilung:Säulen der Breite 1 über jedem \(k\): Höhe und Fläche sind beide \(P(X=k)\).
  • Feiner werden:Je schmaler die Klassen einer Messgröße, desto mehr nähert sich der obere Rand des Histogramms einer glatten Kurve.
  • Dichtefunktion:Diese Grenzkurve ist der Graph von \(f\); aus Säulenflächen werden Flächen unter \(f\).
Merke

Histogramm: \(\text{Höhe}=\dfrac{\text{relative Häufigkeit}}{\text{Klassenbreite}}\)

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Allgemeine Hinweise

Breite Randklassen

Fasst man seltene Werte am Rand zusammen, wirkt die Randklasse im Säulendiagramm plötzlich groß. Nur das Histogramm zeigt es richtig.

Achse beschriften

Die Hochachse eines Histogramms zeigt keine Anzahl, sondern „relative Häufigkeit pro cm“ (oder pro Einheit der Messgröße).

Summe als Kontrolle

Alle Säulenflächen zusammen ergeben 1. Stimmt die Summe nicht, ist eine Höhe falsch berechnet.

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