Ein Fußballverein hat in den ersten sieben Spielen der Saison eine unterschiedliche Anzahl an Toren erzielt. Das Säulendiagramm zeigt die geschossenen Tore für jedes der sieben Spiele. Die Abkürzungen „S1“ bis „S7“ stehen dabei für das 1. bis 7. Spiel.
a) Ermittle den Median (Zentralwert) der erzielten Tore für diese sieben Spiele.
b) Wie viele Tore müsste die Mannschaft im achten Spiel erzielen, damit der Median der acht Spiele bei genau \(2\) Toren liegt? Gib alle möglichen ganzzahligen Antworten an (beachte, dass eine Mannschaft keine negative Anzahl an Toren erzielen kann).

Denkanstöße
- Lies die Anzahl der Tore für jedes der sieben Spiele aus dem Diagramm ab.
- Was ist die Definition des Medians (Zentralwerts) und wie bestimmt man ihn bei einer ungeraden Anzahl von Werten?
- Denke daran, die Werte zuerst der Größe nach zu ordnen.
- Wie verändert sich die Berechnung des Medians, wenn eine gerade Anzahl von Werten vorliegt?
- Probiere verschiedene Werte für das achte Spiel aus und prüfe, wie sich der Median jeweils verändert.
Lösung
1. Lies die Anzahl der Tore für die sieben Spiele aus dem Diagramm ab:
S1: \(2\), S2: \(1\), S3: \(4\), S4: \(1\), S5: \(3\), S6: \(2\), S7: \(5\).
2. Ordne die Werte der Größe nach:
\(1, 1, 2, 2, 3, 4, 5\).
3. Da die Anzahl der Werte (\(n = 7\)) ungerade ist, ist der Median der Wert in der Mitte (an der 4. Stelle):
Der Median der ersten 7 Spiele ist \(2\).
4. Für das achte Spiel kommt ein achter Wert \(x\) hinzu. Bei einer geraden Anzahl von Werten (\(n = 8\)) ist der Median der Mittelwert der beiden mittleren Werte (an 4. und 5. Stelle der sortierten Reihe).
5. Untersuche die sortierte Reihe für verschiedene ganzzahlige Werte von \(x \ge 0\):
- Wenn \(x = 0\): Geordnete Reihe ist \(0, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5\). Mittlere Werte sind \(2\) und \(2\). Median ist \(\frac{2+2}{2} = 2\).
- Wenn \(x = 1\): Geordnete Reihe ist \(1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5\). Mittlere Werte sind \(2\) und \(2\). Median ist \(\frac{2+2}{2} = 2\).
- Wenn \(x = 2\): Geordnete Reihe ist \(1, 1, 2, 2, 2, 3, 4, 5\). Mittlere Werte sind \(2\) und \(2\). Median ist \(\frac{2+2}{2} = 2\).
- Wenn \(x \ge 3\): Geordnete Reihe ist \(1, 1, 2, 2, 3, \dots\). Mittlere Werte sind \(2\) und \(3\). Median ist \(\frac{2+3}{2} = 2{,}5\).
6. Folglich sind die einzigen möglichen ganzzahligen Werte für das achte Spiel \(0\), \(1\) oder \(2\) Tore.
Antwort
a) Der Median beträgt \(2\) Tore.
b) Die Mannschaft müsste \(0\), \(1\) oder \(2\) Tore erzielen.