Bin ich diese Aufgabe richtig bearbeitet?

Guten Tag;)

Meine Aufgabe lautet:

Sei X eine standard-normalverteilte Zufallsvariable und Y sei normalverteilt mit den Parametern μ ∈ R und σ^2 > 0. Berechnen Sie E[X^n] und anschließend E[Y^n]?

Den Erwartungswert von X^n habe ich bereits berechnet. Jetzt bin ich gerade dabei den Erwartungswert von Y^n. zu berechnen. Ich habe da mal was aus dem Skript mitgebracht:



Die Integralgrenzen sind minus unendlich und unendlich. Ich würde dann mit dem Limes arbeiten. Oder muss ich vorher noch die Existenz beweisen? Ich meine, wenn ich bei meinem Plan (der folgt sofort) ein Ergebnis erhalte, dann habe ich die Existenz bewiesen oder?

Mein Plan lautet:

Erst einmal möchte ich substituieren.



Wenn wir das in unsere Formel einsetzen, dann würde ich gerne zwei Fallunterscheidungen vornehmen:

  1. Fall: x<=0, n gerade
  2. Fall: x>0, n ungerade

Soll ich vielleicht andere Fallunterscheidungen machen?

Macht das soweit Sinn?

Bei den Fallunterscheidungen würde ich dann so vorgehen, dass ich die Integrale (in den jeweiligen Fallunterscheidungen) berechne. Weiß jemand die Lösung der Integrale? Ich würde gern vergleichen wenn ich soweit bin, da man sich dort auf jeden Fall gut verrechnen kann. Falls nicht, kann ich bestimmt mit Chat GPT oder Wolfram Alpha vergleichen:)

Noch besser fände ich, wenn mir jemand sagen kann, was es mit der Aufgabe auf sich hat. Beim Erwartungswert von X^n kann ich mit den Ergebnissen aus den Fallunterscheidungen nicht viel anfangen. Besteht der Sinn darin, dass man lernt den Erwartungswert zu berechnen?

Über jede Information zu der Aufgabe wäre ich dankbar. Ich werde dann mal mein Wochenende opfern!

Beste Grüße & ein schönes Wochenende wünsche ich:)

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Mathematik olympiade?

Ich bereite mich gerade auf die 3. Runde der Mathematikolympiade für die 10. Klassen vor und mache deshalb alte Übungsaufgaben

Gegeben seien acht gleich aussehende Münzen, sieben echte und eine Fälschung. Die Fälschung unterscheide sich dabei von den echten Münzen lediglich im Gewicht. Weiterhin seien acht in einer Reihe liegende Positionen gegeben, auf die wir diese Münzen in zufälliger Weise platzieren. Eine Prüferin, die den Vorgang des Platzierens nicht beobachten kann, soll nun durch Wiegen die Fälschung ermitteln. Ihr steht dazu eine elektronische Küchenwaage als Hilfsmittel zur Verfügung. Das Gewicht von echten Münzen ist der Prüferin bekannt.
Unter a) wird ein erstes Prüfverfahren vorgestellt, in c) und d) folgen zwei weitere. Der Prozess des zufälligen Platzierens und des Prüfens zum Ermitteln der Fälschung wird im Folgenden für jedes der drei Prüfverfahren insgesamt 2000-mal durchgeführt. Es soll dabei von der vereinfachten Annahme ausgegangen werden, dass dabei die Fälschung an jeder möglichen Position in jeweils 2000 : 8 = 250 Prüfvorgängen zu liegen kommt.

a) Im ersten Prüfverfahren wiegt man die Münzen der Reihe nach, bis ermittelt ist, an welcher Position sich die Fälschung befindet. Danach erfolgen keine weiteren Wägungen. Bei wie vielen (von den 2000) Prüfvorgängen hat die Prüferin spätestens nach der dritten Wägung die Fälschung ermittelt?

b) Wie viele Wägungen insgesamt werden von der Prüferin im Verlauf der 2000 Prüfvorgänge durchgeführt?

c) Im zweiten Prüfverfahren wiegt man zunächst die ersten vier Münzen zusammen und stellt fest, ob sich die Fälschung unter ihnen befindet. Danach verbleiben vier Münzen (entweder die ersten oder die letzten vier), die man nun einzeln der Reihe nach (wie in Teilaufgabe a)) überprüft. Wie viele Wägungen werden diesmal im Verlauf der 2000 Prüfvorgänge durchgeführt?

d) Gibt es ein Prüfverfahren, das bei 2000 Prüfvorgängen mit weniger Wägungen auskommt als das in c) beschriebene Verfahren? Die Antwort ist zu begründen!

Aber ich glaube, da mir die Aufgabe (zumindestens a-c) zu einfach vorkommt, dass ich etwas falsch mache, weil das quasi Grundschulmathe ist.

Meine Lösungen:

a) 3*250 = 750

b) 2000 + 1750 + 1500 = 5250

c) 2000 + 2000 + 1750 + 1500 = 7250

aber die Methoden von a) und c) zu vergleichen macht keinen Sinn, da man bei einer aller und bei der anderen nur 3/8 herausfindet.

Pls help, hab da wahrscheinlich einen großen denk fehler

Formel, Gleichungen, Logik, Stochastik
Wie berechnet man diese Wahrscheinlichkeiten?

Ein im Jahr 07 zugelassener Pkw wird zufällig ausgewählt. () Geben Sie die Wahrscheinlichkeit der folgenden Ereignisse an: A: Der Pkw ist ein Elektroauto. B: Der Pkw wurde privat zugelassen und ist kein Elektroauto. (3) Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Pkw ein Elektroauto ist, wenn er gewerblich zugelassen wurde. (6 + 3 + 3 Punkte) Im Folgenden werden die Verkaufszahlen eines großen Autohauses betrachtet, das sich auf den Verkauf von Elektrofahrzeugen spezialisiert hat. Im Vergleich zum Bundesdurchschnitt verkauft dieses Autohaus überdurchschnittlich viele Elektroautos. So ergab die Analyse der Vorjahresverkaufszahlen, dass 7,5 % der verkauften Autos Elektroautos waren. Diese empirisch ermittelte relative Häufigkeit soll im Folgenden als Wahrscheinlichkeit dafür angesehen werden, dass ein verkauftes Auto ein Elektroauto ist. Die Anzahl verkaufter Elektroautos wird im Folgenden als binomialverteilt angenommen. b) () Das Autohaus stellt eine Prognose für die nächsten 000 Autoverkäufe auf. Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit folgender Ereignisse: E : Es werden genau 80 Elektroautos verkauft. E : Es werden mindestens 70, aber höchstens 80 Elektroautos verkauft. E 3 : Die Anzahl der verkauften Elektroautos entspricht genau dem Erwartungswert. () Ermitteln Sie, wie viele Autos mindestens verkauft werden müssen, damit darunter mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 90 % mindestens ein Elektroauto ist. 

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Was ist der Unterschied zwischen nCr und nPr?

Guten Tag,

meine zusammengefassten Fragen (Lediglich 3 Stück: 1., 2., 3.) befinden sich weiter unten zwischen den Hastags eingeschlossen.

Ich frage mich, was der Unterschied zwischen der „nCr“-Taste und der „nPr“-Taste ist, also wenn man den Binomialkoeffizienten im Taschenrechner berechnet.

  • Die „nCr“-Taste wird ja benutzt, wenn die Reihenfolge egal ist. C -> Combinations (= Kombinationen).
  • Die „nPr“-Taste wird ja benutzt, wenn die Reihenfolge beachtet wird. P -> Permutations (= Permutationen).

Doch was rechnet der Taschenrechner anders, wenn ich die „nCr“-Tase bzw. die „nPr“-Taste verwende? Hierfür habe ich im Folgenden ein paar Beispiele gemacht, um es zu verstehen:

  • (1)

5 nCr 0 = 1

5 nPr 0 = 1

  • (2)

4 nCr 2 = 6

4 nPr 2 = 12

  • (3)

6 nCr 2 = 15

6 nPr 2 = 30

  • (4)

4 nCr 3 = 4

4 nPr 3 = 24

  • (5)

6 nCr 3 = 20

6 nPr 3 = 120

  • (6)

8 nCr 3 = 56

8 nPr 3 = 336

  • (7)

5 nCr 4 = 5

5 nPr 4 = 120

  • (8)

7 nCr 4 = 35

7 nPr 4 = 840

  • (9)

9 nCr 4 = 126

9 nPr 4 = 3.024

Feststellungen zu den Beispielen:

  • Bei den Beispielen (1)-(3) verdoppelt sich das Ergebnis bei der Verwendung der „nPr“-Taste im Vergleich zur „nCr“-Taste einfach, da es doppelt so viele Möglichkeiten gibt, für zwei gleiche Sachen, wenn die Reihenfolge berücksichtigt wird.
  • Bei den Beispielen (4)-(6) versechsfacht sich das Ergebnis immer, wenn man die „nPr“-Taste statt der „nCr“-Taste verwendet.
  • Bei den Beispielen (7)-(9) vervierundzwanzigt sich das Ergebnis immer, wenn man die „nPr“-Taste statt der „nCr“-Taste verwendet.

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  1. Nun frage ich mich, was sich bei der Berechnung beim Taschenrechner verändert, wenn statt der „nCr“-Taste die „nPr“-Taste verwendet wird und umgekehrt. Könnt ihr mir das sagen, was der Taschenrechner da anders berechnet?
  2. Wieso ist immer die Veränderung im Vielfachen in meinen Beispielen (1)-(3); (4)-(6); (7)-(9) gleich, wenn ich statt der „nCr“-Taste die „nPr“-Taste verwende? Gibt es dafür eine Begründung?
  3. Wieso kommt bei Beispiel (1) immer 1 raus? Wieso kommt immer 1 raus, wenn unten im Binomialkoeffizient 0 steht? Kann mir dafür jemand ein einfaches Beispiel in Form einer „Aufgabe“ geben?

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Beispiel zur Verwendung der „nCr“-Tase im Taschenrechner:

Paul, Julian, Fritz und Thomas möchten zusammen Tennis spielen. Wie viele Möglichkeiten für Zweierteams gibt es (Die Reihenfolge der Nominierung der Spieler in den Teams ist egal)?

Hierbei gibt es ja 4 über 2 Möglichkeiten, also den Binomialkoeffizienten (4 2). Hier verwenden wir nCr, da die Reihenfolge nicht berücksichtigt wird. Es ist also egal, ob für ein Zweierteam zuerst der eine Spieler oder erst der andere Spieler nominiert wird.

4 nCr 2 = 6

Beispiel zur Verwendung der „nPr“-Tase im Taschenrechner:

Paul (1), Julian (2), Fritz (3) und Thomas (4) möchten zusammen Tennis spielen. Es werden Zweierteams gebildet. Beide Nummern der Spieler bilden zusammen eine zweistellige Zahlenfolge (Beispiel: Paul (1), Julian (2) = 12 ≠ Julian (2), Paul (1) = 21). Wie viele verschiedene Zahlenfolgen gibt es?

4 nPr 2 = 12

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