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14.03.2019
 #4
avatar+15088 
+2

Klassebeispiel, Meister! Bravo!

 

Messwerte: 47  46  44  50  49  48  51 kΩ

Häufigkeit:   3    2    1     3   4    6    2

 

 

1. Arithmetischer Mittelwert

¯x=1nni=1xi

n=21

¯x=121(473+462+441+503+494+486+512)kΩ¯x=1211013 kΩ¯x=48,238 kΩ

 

2. Medion

 

Sortierte Messwerte: (44  46  46  47  47  47  48  48  48 

                                   48  48  48  49  49  49  49  50  50  50  51  51) kΩ

n = 21

¯xmed=xn+12=x21+12=x11=48 kΩ¯xmed=48 kΩ

 

Messwerte: 47  46  44  50  49  48  51 kΩ

Häufigkeit:   3    2    1     3   4    6    2

3. Varianz

n = 21

s2=1nni=1(xi¯x)2

s2=121[3(4748,238)2+2(4648,238)2+1(4448,238)2+3(5048,238)2+4(4948,238)2+6(4848,238)2+2(5148,238)2]

s2=12150,49559s2=2,40455

 

4. Standardabweichung

s=s2=1nni=1(xi¯x)2s=s2=2,40455s=1,551

Gruß

 

laugh  !

14.03.2019
13.03.2019
 #1
avatar+15088 
+3

Hallo,

ich habe etliche Fragen über :

Arithmetischen Mittelwert; Median; Standardabweichung

Können diese Sachen auf einem normalen Taschenrechner ausgerechnet werde; wenn ja, wie würde dieses gehen?

 

Hallo Meister!

Du kommst also nun auf das Gebiet "Statistische Prozessregelung". Gratuliere!

 

Arithmetisches Mittel

Das Arithmetische Mittel, auch arithmetischer Mittelwert genannt (umgangssprachlich auch als Durchschnitt bezeichnet) ist ein Begriff in der Statistik. Es ist ein Lageparameter. Man berechnet diesen Mittelwert wie folgt: Summe der betrachteten Zahlen geteilt durch ihre Anzahl (das geht mit normalem Taschenrechner).

Die mathematische Formel für den Mittelwert  ¯x (x-quer) lautet:

 

                                                                          ¯x=1nni=1xi

Beispiel: {1  4  4  15  2  4  5}   Anzahl n = 7     ¯x=17(1+4+4+15+2+4+5)=357

                                                                         ¯x=5

 

Median

Alle Werte werden (aufsteigend) geordnet. Wenn die Anzahl der Werte ungerade ist, ist die mittlere Zahl der Median. Wenn die Anzahl der Werte gerade ist, wird der Median meist als arithmetisches Mittel der beiden mittleren Zahlen definiert, die dann Unter- und Obermedian heißen.

Der Median ist die Mitte, bzw. der Zentralwert des Datensatzes.

Die mathematische Formel für den Median  ¯x (x-quer) lautet:

 

                                ¯x=xn+12                          n   ungerade

                               ¯x=12(xn2+xn2+1)     n   gerade

 

Beispiel: sieben unsortierte Messwerte 4, 1, 15, 2, 4, 5, 4 werden nach

Größe sortiert: 1, 2, 4, 4, 4, 5, 15; Der Median (auch der Ober- und der Untermedian) ist der Wert an der mittleren Stelle, also 4.

                                 ¯x=xn+12 =     ¯x=x7+12=x4=4    

Median ¯x=4    

Mittelwert und Median haben beide das Formelzeichen ¯x .

 

Als Voraussetzung zur Standardabweichung betrachten wir die

 

Varianz s²

Die Varianz berechnet sich als die Summe der quadrierten Abweichungen aller Einzelwerte einer Verteilung vom arithmetischen Mittel eben dieser Verteilung geteilt durch die Gesamtzahl der Werte.

Die mathematische Formel für die Varianz s² lautet

                               

                                                    s2=1nni=1(xi¯x)2

Beispiel:

4, 1, 15, 2, 4, 5, 4

n=7       ¯x=5                         s2=17[(45)2+(15)2+(155)2+(25)2+(45)2+(55)2+(45)2]

s2=17(1+16+100+9+1+0+1)s2=17128

s2=18,286..

Die Varianz ist s2=18,286

 

Standardabweichung

Die Standardabweichung ist ein Maß für die Streubreite der Werte eines Merkmals rund um dessen Mittelwert (arithmetisches Mittel). Vereinfacht gesagt, ist die Standardabweichung die durchschnittliche Entfernung aller gemessenen Ausprägungen eines Merkmals vom Durchschnitt. Sie ist die Quadratwurzel aus der Varianz.

Die mathematische Formel der Standardabweichung lautet

 

   s=s2=1nni=1(xi¯x)2


Beispiel:

Verteilung 4, 1, 15, 2, 4, 5, 4

Anzahl Werte n=7

Mittelwert ¯x=5

Varianz s2=18,286..

Standardabweichung s=s2=18,286..

 

Die Standardabweichung ist s=4,276..

 

Gruß und viel Erfolg!

laugh  !

13.03.2019
12.03.2019
11.03.2019
 #1
avatar+12530 
+1
11.03.2019
 #1
avatar+301 
+2

Hier geht es ja um Potenzgesetze. Eins lautet, dass wenn ich einen Wert in einer Klammer mit einer Potenz außerhalb der Klammer potenziere, dann muss ich den Exponenten in der Klammer mit dem Exponenten außerhalb der Klammer multiplizieren:

 

(ax)y=axy

 

Dem zu Folge gilt:

 

(32)(2x1)=34x2

 

weil

 

2(2x1)=4x2

 

ist. Das erklärt die rechte Seite der Gleichung.

 

Auf der linken Seite wrd mit

 

(34)x+1=34x+4

 

Das gleiche gemacht.

 

Die Gleichung sieht dann also so aus:

 

34x+1+34x+4=34x2

 

Was man sofort sehen kann ist, dass sehr oft 34x in der Gleichung vorkommt.

 

Nun kommt ein weiteres Potenzgesetz zum Einsatz:

 

Wenn man 2 Potenzen mit gleicher Basis multipliziert, kann man die Exponenten addieren:

 

axay=ax+y

 

Das gilt natürlich auch umgekehrt:

 

ax+y=axay

 

In der Aufgabe hier könnte man also auch folgendes tun:

 

34x+1=34x3134x+4=34x3434x2=34x32

 

Die Gleichung sähe dann so aus:

 

34x31+34x34=34x32

 

Jetzt kann man 34x auf beiden Seiten leicht ausklammern:

 

34x(31+34)=34x(32)

 

Da wir jetzt auf beiden Seiten Produkte haben, wo jeweils 34x ein Faktor ist, kann man nun durch 34xteilen und erhält:

 

3+34=32

 

Somit ist das 34x einfach weggefallen.

 

Wenn ich die Konstanten auf beiden Seiten der Gleichung jedoch ausrechne ...

 

3+34=323+81=13284=19

 

... wird klar, dass die Gleichung unlösbar sein muss, denn 84 ist ja nicht gleich 19

 

Aber ich greife mal auf, was die von Dir gezeigte Teillösung ergeben würde - unter Anwendung derselben Potenzgesetze, die ich hier schon geschildert habe:

 

(1+27)34x+1=34x2

 

Den Wert in der Klammer rechne ich zusammen:

 

2834x+1=34x2

 

Jetzt dividiere ich durch 34x+1

 

28=34x234x+1

 

Man kann wiederum die Exponenten aufteilen, indem man sie über 2 gleiche Basen verteilt, die man multipliziert:

 

28=34x3234x31

 

Wenn man es so sieht sollte sofort auffallen, dass man die beiden 34xgegeneinander kürzen kann. Übrig bleibt:

 

28=323

 

Zahlen mit negativem Exponenten wandern vom Zähler in den Nenner, wenn sie im Zähler stehen. Der Exponent wird dann positiv:

 

28=1332

 

Das kann man wiederum ausrechnen:

 

28=13928=127

 

Auch dies beweist, dass die Gleichung nicht lösbar ist.

11.03.2019
10.03.2019

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