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Stochastik: Aussage widerlegen

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Tags: Sonstig, Stochastik

 
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Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

16:22 Uhr, 01.11.2024

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Hallo allerseits,
ich habe es mit dieser Aufgabe zu tun.

Einer aktuellen Statistik zufolge spielen 60% der Studierenden der Universität regelmäßig Gesellschaftsspiele, 50% Fußball, und 70% Computerspiele. Außerdem
spielen 30% regelmäßig Gesellschaftsspiele und Fußball, 35% Gesellschafts- und Com-
puterspiele und 30% Fußball und Computerspiele. Jemand behauptet, dass 20% der
Studierenden regelmäßig alle drei genannten Freizeitbeschäftigungen ausüben. Zeige,
dass diese Behauptung nicht stimmen kann.

Alle Wahrscheinlichkeiten kann man sich zusammenlesen, aber wie geht man die Aufgabe ran?

Über Hilfe würde ich mich freuen.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
calc007

calc007

16:48 Uhr, 01.11.2024

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Vorschlag: Venn-Diagramm
Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

17:08 Uhr, 01.11.2024

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Okay die habe ich gezeichnet. Besteht die Idee darin die Schnittmenge von den drei Fällen zu berechnen, also P(GFC)=P(G)P(F)P(C)?
Antwort
calc007

calc007

17:10 Uhr, 01.11.2024

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Meine Idee besteht darin, zu schauen, wie groß die einzelnen Felder werden können.
Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

17:25 Uhr, 01.11.2024

Antworten
Entschuldigung der Nachfrage, aber ist gemeint, wie groß die Felder von den Schnittmengen sein können?
Antwort
calc007

calc007

17:29 Uhr, 01.11.2024

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Ich vermute: ja.
Aber ich bin sicher: Mit deiner Skizze vom Venn-Diagramm vor Augen täten wir uns sehr, sehr viel leichter, zu verständigen, zu verstehen, zu erklären, Sinn zu spenden...
Antwort
HAL9000

HAL9000

17:33 Uhr, 01.11.2024

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Eine Anmerkung noch dazu:

> P(GFC)=P(G)P(F)(C) ?

Bei unabhängigen G,F,C wäre das richtig. Ist das hier vorausgesetzt? NEIN, also darfst du auch nicht von der Richtigkeit dieser Gleichung ausgehen.

------------------------------

Noch ein Hinweis ergänzend zu calc007: Das Venn-Diagramm enthält die 23=8 paarweise disjunkten Teilmengen

GFC
GFCc
GFcC
GcFC
GcFcC
GcFCc
GFcCc
GcFcCc .

Mit (zunächst unbekanntem) p:=P(GFC) als Parameter sowie den sechs in der Aufgabenstellung angegebenen Wahrscheinlichkeiten kann man alle zugehörigen 8 Wahrscheinlichkeiten berechnen. Die Bedingung lautet dann simpel: Es sind nur die p möglich, für die alle 8 Wahrscheinlichkeiten 0 sind.

Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

17:39 Uhr, 01.11.2024

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Hier ist meine Zeichnung.

IMG_2286
Antwort
calc007

calc007

17:50 Uhr, 01.11.2024

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Hmmmm, EINE Skizze mit wirklich verständlichem Inhalt wäre vielleicht zielführender gewesen.
Ich biete mal meine Skizze an.

Kannst du mit dieser Skizze, diesen Feld-Bezeichnungen mal in Gleichungen fassen:
> spielen 60% der Studierenden der Universität regelmäßig Gesellschaftsspiele
>50% Fußball,
>70% Computerspiele
>30% regelmäßig Gesellschaftsspiele und Fußball,
>35% Gesellschafts- und Computerspiele
> und 30% Fußball und Computerspiele

Dann überleg dir:
Wie viele Unbekannte hast du?
Wie viele Gleichungen hast du?
Ist das gut?
Wenn ja, wofür...?


online9u
Fisch18

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21:09 Uhr, 01.11.2024

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Meine ersten Gedanken wären:
a=60, e=50, g=70. Nur weiß ich nicht wie man die Schnittmengen als Gleichungen zusammenfassen kann. Ich kann ja nicht sagen z.B a+g=d usw.
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HAL9000

HAL9000

21:47 Uhr, 01.11.2024

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Nein, es ist a+b+c+d=60%=0.6, denn alle Flächen innerhalb des blauen Kreises gehören zum Ereignis Gesellschaftsspiele.

Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

21:53 Uhr, 01.11.2024

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Dann gilt also e+b+c+f=0.5 und c+d+f+g=0.7, richtig?
Antwort
HAL9000

HAL9000

21:54 Uhr, 01.11.2024

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Richtig.

Nächster Schritt: Gleichungen für die drei Schnittmengen.
Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

22:07 Uhr, 01.11.2024

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Okay, es gibt:

1) Gesellschaftsspiele und Fußball, also die Schnittmenge von a und e, also b+c=0.3
2) Gesellschaftsspile und Computerspiele, also die Schnittmenge von a und g, also c+d=0.35
3) Fußball und Computerspiele, also die Schnittmenge von e und g, also c+f=0.3
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HAL9000

HAL9000

22:11 Uhr, 01.11.2024

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So ist es.

Halten wir fest: Wir haben nun ein Lineares Gleichungssystem bestehend aus 6 Gleichungen für 7 Variablen, wobei uns letztlich c interessiert, denn diese Variable repräsentiert im obigen Venn-Diagramm ja P(GFC).

Dieses Gleichungssystem ist nicht eindeutig lösbar - am besten stellst du die Variablen a,b,d,e,f,g in Abhängigkeit von Parameter c dar. Fang damit am besten mit b,d,e an, das sollte mit deinen letzten drei Gleichungen sehr leicht sein. ;-)
Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

22:36 Uhr, 01.11.2024

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Also habe ich

a=-0.05+c
b=0.3-c
c=c
d=0.35-c
e=-0.1+c
f=0.3-c
g=0.05+c
Antwort
calc007

calc007

07:30 Uhr, 02.11.2024

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Ja sehr gut, das habe ich auch.    :-)

Nun:
"Jemand behauptet, dass 20% der Studierenden regelmäßig alle drei genannten Freizeitbeschäftigungen ausüben."
Kann das sein?
Wenn ja, warum?
Wenn nein, warum nicht?
Wie groß kann denn nun die Größe (Fläche, Anteil) für c sein?
Was begrenzt die Größe von c?

Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

08:58 Uhr, 02.11.2024

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Um das zu überprüfen, muss man schauen, ob a+e+g=0.2 ergibt, oder?
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HAL9000

HAL9000

12:59 Uhr, 02.11.2024

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Wie ich oben schon geschrieben hatte (nur mit c statt p, weil calc007 dieses andere Symbol für P(GFC) gewählt hatte)

> Es sind nur die c möglich, für die alle 8 Wahrscheinlichkeiten 0 sind.

Und 8 Wahrscheinlichkeiten deshalb, weil man da auch noch die Wahrscheinlichkeit h für den "Außenbereich" (d.h. außerhalb aller drei Kreise) einbeziehen muss.

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HJKweseleit

HJKweseleit aktiv_icon

13:11 Uhr, 02.11.2024

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Annehmen, dass alle Angaben stimmen und damit Fenn-Diagramm von innen nach außen auffüllen. Eine Sache von 5 Minuten. Solche Aufgaben habe ich früher in der 5. Klasse gestellt, als Mengenlehre noch "in" war. Schwierig wird es aber bei mehr als 3 Kreisen, da helfen nur noch Gleichungen.

Im Bild: Alle Zahlen in %.

a
Antwort
HAL9000

HAL9000

13:24 Uhr, 02.11.2024

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> Eine Sache von 5 Minuten.

Dass DU es in der Zeit schaffst, glaube ich gern. Ich hätte auch nach 5 Minuten folgendes Bild posten können. calc007 und ich wollten allerdings, dass Fisch18 es selbst vollendet - aber dafür ist es nun ja zu spät.


Damit bekommt man die genauere Aussage, dass nur Werte 0.1p0.15 möglich sind.


Venn
Antwort
HJKweseleit

HJKweseleit aktiv_icon

13:51 Uhr, 02.11.2024

Antworten
Richtig. Aber von einem einfachen Bildchen der anfänglichen Lösungsidee habt ihr euch durch das Chatten weit entfernt, ein Gewirr von Symbolen, ungefragten Wahrscheinlichkeiten und Gleichungen mit Unbekannten ist entstanden, in dessen Gestrüpp man sich langsam aber sicher verirrt.

Fehlt nur noch die Integralrechnung... ;-)


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HAL9000

HAL9000

16:07 Uhr, 02.11.2024

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Das "ihr" ist falsch - ich zieh mir den Schuh nicht an. Aber nachdem der Fragesteller auf den Weg von calc007 eingeschwenkt ist, wollte ich das nicht torpedieren.
Frage beantwortet
Fisch18

Fisch18 aktiv_icon

16:24 Uhr, 02.11.2024

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Wie dem auch sein mag, ich bedanke mich bei allen für die Hilfe und Geduld.