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Stellen Sie aus rund 20.000 Matheaufgaben Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen, von der 3. bis zur 13. Klasse. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Relative Häufigkeit

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4135558
In einer Analyse eines Zeitungsartikels mit insgesamt \(400\) Buchstaben wurden die Häufigkeiten bestimmter Buchstaben ermittelt. Der Buchstabe „E“ trat \(72\)-mal auf, der Buchstabe „N“ \(40\)-mal und der Buchstabe „Q“ genau \(1\)-mal. a) Berechne die relativen Häufigkeiten für das Auftreten der Buchstaben „E“, „N“ und „Q“ in diesem Textabschnitt. Gib die Ergebnisse in Prozent an. b) In der deutschen Sprache beträgt die theoretische Wahrscheinlichkeit für den Buchstaben „E“ etwa \(17{,}4\,\%\). Vergleiche dein Ergebnis aus Teilaufgabe a) mit diesem Wert und nenne einen möglichen Grund für die Abweichung.

Denkanstöße

- Wie berechnet man den Anteil eines Wertes an einer Gesamtheit? - Was ist der Unterschied zwischen einer absoluten Anzahl und einer relativen Angabe? - Überlege, ob ein kurzer Textabschnitt immer exakt den Durchschnitt der gesamten Sprache widerspiegeln muss.

Lösung

1. Berechnung der relativen Häufigkeiten: \(h(E) = \frac{72}{400} = 0{,}18 = 18\,\%\) \(h(N) = \frac{40}{400} = 0{,}10 = 10\,\%\) \(h(Q) = \frac{1}{400} = 0{,}0025 = 0{,}25\,\%\) 2. Vergleich und Begründung: Die berechnete relative Häufigkeit von \(18\,\%\) liegt nah an der theoretischen Wahrscheinlichkeit von \(17{,}4\,\%\). Abweichungen entstehen durch den Zufall bei kleinen Stichproben (hier nur \(400\) Buchstaben) oder durch die spezifische Wortwahl des Textes.

Antwort

a) Die relativen Häufigkeiten sind: \(h(E) = 18\,\%\), \(h(N) = 10\,\%\) und \(h(Q) = 0{,}25\,\%\). b) Der Wert \(18\,\%\) weicht leicht von \(17{,}4\,\%\) ab. Gründe sind die geringe Stichprobengröße oder die spezifische Themenwahl des Artikels.
4140748
In einer Fabrik werden LED-Leuchten in Kartons zu je 20 Stück verpackt. Bei einer Qualitätsprüfung von \(200\) Kartons wurde erfasst, wie viele defekte Leuchten jeweils enthalten sind. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt: <table> <tr><th>Anzahl defekter Leuchten</th><th>0</th><th>1</th><th>2</th><th>3 oder mehr</th></tr> <tr><td>Anzahl der Kartons (absolut)</td><td>164</td><td>22</td><td>10</td><td>4</td></tr> </table> Berechne für jede Kategorie die relative Häufigkeit. Gib das Ergebnis sowohl als Dezimalbruch als auch in Prozent an.

Denkanstöße

- Wie berechnet man das Ganze aus den Einzelteilen? - Erinnerst du dich an das Verhältnis von Teilwert zu Gesamtwert? - Wie wandelt man einen Bruch mit dem Nenner 200 am einfachsten in Prozent um?

Lösung

1. Gesamtzahl der untersuchten Kartons bestimmen: \(164 + 22 + 10 + 4 = 200\). 2. Relative Häufigkeit für 0 Defekte berechnen: \(\frac{164}{200} = 0{,}82 = 82\,\%\). 3. Relative Häufigkeit für 1 Defekt berechnen: \(\frac{22}{200} = 0{,}11 = 11\,\%\). 4. Relative Häufigkeit für 2 Defekte berechnen: \(\frac{10}{200} = 0{,}05 = 5\,\%\). 5. Relative Häufigkeit für 3 oder mehr Defekte berechnen: \(\frac{4}{200} = 0{,}02 = 2\,\%\).

Antwort

Die relativen Häufigkeiten sind: 0 Defekte: \(0{,}82\) bzw. \(82\,\%\) 1 Defekt: \(0{,}11\) bzw. \(11\,\%\) 2 Defekte: \(0{,}05\) bzw. \(5\,\%\) 3 oder mehr Defekte: \(0{,}02\) bzw. \(2\,\%\)
4140758
Zwei Bogenschützen, Jan und Marie, haben an einem Trainingstag jeweils mehrere Serien von Schüssen abgegeben. In jeder Serie schossen sie genau fünfmal. Die Tabelle zeigt, wie oft sie pro Serie ins Goldene getroffen haben. <table> <tr><th>Treffer pro Serie</th><th>0</th><th>1</th><th>2</th><th>3</th><th>4</th><th>5</th></tr> <tr><td>Jan (Anzahl Serien)</td><td>2</td><td>4</td><td>6</td><td>12</td><td>10</td><td>6</td></tr> <tr><td>Marie (Anzahl Serien)</td><td>1</td><td>2</td><td>5</td><td>7</td><td>15</td><td>10</td></tr> </table> a) Bestimme für beide Personen die relative Häufigkeit des Ereignisses „mindestens 4 Treffer“. b) Vergleiche die Ergebnisse. Wer von beiden hat eine höhere relative Häufigkeit für dieses Ereignis erzielt?

Denkanstöße

- Was bedeutet das Wort „mindestens“ in Bezug auf die Trefferanzahl? - Musst du zuerst herausfinden, wie viele Serien insgesamt geschossen wurden? - Wie vergleicht man zwei Anteile, wenn die Grundgesamtheit gleich ist?

Lösung

1. Gesamtzahl der Serien für Jan berechnen: \(2 + 4 + 6 + 12 + 10 + 6 = 40\). 2. Anzahl der Serien mit mindestens 4 Treffern für Jan (Kategorien 4 und 5): \(10 + 6 = 16\). 3. Relative Häufigkeit für Jan berechnen: \(\frac{16}{40} = 0{,}4\). 4. Gesamtzahl der Serien für Marie berechnen: \(1 + 2 + 5 + 7 + 15 + 10 = 40\). 5. Anzahl der Serien mit mindestens 4 Treffern für Marie: \(15 + 10 = 25\). 6. Relative Häufigkeit für Marie berechnen: \(\frac{25}{40} = 0{,}625\). 7. Vergleich der Werte: \(0{,}625 > 0{,}4\). Marie hat die höhere relative Häufigkeit.

Antwort

a) Die relative Häufigkeit für mindestens 4 Treffer beträgt bei Jan \(0{,}4\) und bei Marie \(0{,}625\). b) Marie hat eine höhere relative Häufigkeit erzielt.
4140768
In einer Umfrage wurden insgesamt \(250\) Haushalte nach der Anzahl ihrer Haustiere gefragt. - Die relative Häufigkeit für „kein Haustier“ beträgt genau \(0{,}36\). - Die absolute Anzahl der Haushalte mit „genau einem Haustier“ beträgt \(90\). a) Wie viele der befragten Haushalte haben kein Haustier? b) Berechne die relative Häufigkeit für Haushalte mit genau einem Haustier. c) Die restlichen Haushalte besitzen entweder 2 oder 3 Haustiere. Wie groß muss die Summe der relativen Häufigkeiten dieser beiden Kategorien zusammen sein? Begründe deine Antwort kurz.

Denkanstöße

- Wenn du die relative Häufigkeit und die Gesamtzahl kennst, wie kommst du auf die absolute Zahl? - Was weißt du über die Summe aller relativen Häufigkeiten in einer Statistik? - Könntest du den Anteil berechnen, der noch „übrig“ ist?

Lösung

1. Berechnung der absoluten Anzahl für „kein Haustier“: \(250 \cdot 0{,}36 = 90\). 2. Berechnung der relativen Häufigkeit für „genau ein Haustier“: \(\frac{90}{250} = 0{,}36\). 3. Bestimmung der Summe der restlichen relativen Häufigkeiten: Da die Summe aller relativen Häufigkeiten einer Erhebung immer \(1\) (bzw. \(100\,\%\)) ergeben muss, gilt für die restlichen Kategorien: \(1 - (0{,}36 + 0{,}36) = 1 - 0{,}72 = 0{,}28\).

Antwort

a) \(90\) Haushalte haben kein Haustier. b) Die relative Häufigkeit beträgt \(0{,}36\). c) Die Summe der relativen Häufigkeiten beträgt \(0{,}28\), da die Summe aller relativen Häufigkeiten stets \(1\) ergeben muss.
4142488
In einer Umfrage wurden \(40\) Schülerinnen und Schüler einer 8. Klasse gefragt, wie sie morgens zur Schule kommen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: <table> <tr><td>Verkehrsmittel</td><td>Fahrrad</td><td>Bus</td><td>Zu Fuß</td><td>Auto</td></tr> <tr><td>Anzahl</td><td>10</td><td>16</td><td>10</td><td>4</td></tr> </table> a) Berechne die relativen Häufigkeiten der einzelnen Verkehrsmittel in Prozent. b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Person aus dieser Klasse *nicht* mit dem Auto zur Schule kommt? Gib das Ergebnis als Bruch und in Prozent an. c) Für ein Kreisdiagramm soll die Größe der Sektoren berechnet werden. Welchen Mittelpunktswinkel hat der Sektor für die Gruppe „Bus“?

Denkanstöße

- Wie viele Personen wurden insgesamt befragt? - Was bedeutet „relativ“ im Gegensatz zu „absolut“? - Wenn du die Wahrscheinlichkeit für ein Ereignis suchst, wie viele günstige Ergebnisse gibt es im Vergleich zu allen möglichen Ergebnissen? - Ein ganzer Kreis entspricht \(100\,\%\). Welchem Winkel entspricht das?

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Schüler: \(10 + 16 + 10 + 4 = 40\). 2. Berechnung der relativen Häufigkeiten: - Fahrrad: \(\frac{10}{40} = 0{,}25 = 25\,\%\) - Bus: \(\frac{16}{40} = 0{,}4 = 40\,\%\) - Zu Fuß: \(\frac{10}{40} = 0{,}25 = 25\,\%\) - Auto: \(\frac{4}{40} = 0{,}1 = 10\,\%\) 3. Wahrscheinlichkeit für „nicht mit dem Auto“: - Anzahl der Personen, die nicht das Auto nutzen: \(40 - 4 = 36\). - Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{nicht Auto}) = \frac{36}{40} = \frac{9}{10} = 0{,}9 = 90\,\%\). 4. Berechnung des Mittelpunktswinkels für „Bus“: - Formel: \(\text{relativer Anteil} \cdot 360^\circ\). - Rechnung: \(0{,}4 \cdot 360^\circ = 144^\circ\).

Antwort

a) Fahrrad: \(25\,\%\), Bus: \(40\,\%\), Zu Fuß: \(25\,\%\), Auto: \(10\,\%\). b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{9}{10}\) bzw. \(90\,\%\). c) Der Mittelpunktswinkel für den Sektor „Bus“ beträgt \(144^\circ\).
4135578
Ein Computerprogramm hat in einem Textabschnitt mit genau \(250\) Buchstaben die Vokale gezählt: A: \(15\), E: \(45\), I: \(20\), O: \(8\), U: \(12\). a) Berechne die relative Häufigkeit der Vokale insgesamt in diesem Text. b) Ein Schüler behauptet: „Wenn die Wahrscheinlichkeit für den Buchstaben ‚E‘ in der deutschen Sprache \(17{,}4\,\%\) beträgt, dann muss in jedem deutschen Text mit \(250\) Buchstaben das ‚E‘ genau \(43{,}5\)-mal vorkommen.“ Nimm kritisch Stellung zu dieser Behauptung. Berücksichtige dabei sowohl das mathematische Ergebnis als auch die Natur von Zufallsexperimenten.

Denkanstöße

- Wie viele Vokale gibt es insgesamt in dem Beispiel? - Kann man eine Anzahl von Buchstaben mit einer Dezimalzahl wie \(0{,}5\) angeben? - Was bedeutet eine Wahrscheinlichkeit für ein einzelnes Experiment oder eine kleine Stichprobe?

Lösung

1. Berechnung der Gesamtzahl der Vokale: \(15 + 45 + 20 + 8 + 12 = 100\). 2. Berechnung der relativen Häufigkeit der Vokale: \(h(\text{Vokale}) = \frac{100}{250} = 0{,}4 = 40\,\%\). 3. Überprüfung der Behauptung zu „E“: \(250 \cdot 0{,}174 = 43{,}5\). 4. Kritische Stellungnahme: Die Behauptung ist falsch. Erstens kann ein Buchstabe in einem realen Text nur in ganzzahliger Anzahl vorkommen (\(43\) oder \(44\), aber nicht \(43{,}5\)). Zweitens gibt die Wahrscheinlichkeit nur einen Erwartungswert oder einen langfristigen Durchschnitt an. In einer einzelnen Stichprobe von \(250\) Buchstaben sind zufällige Schwankungen zu erwarten.

Antwort

a) Die relative Häufigkeit der Vokale beträgt \(40\,\%\). b) Die Behauptung ist falsch: Buchstabenanzahlen müssen ganzzahlig sein. Zudem ist die Wahrscheinlichkeit nur ein theoretischer Durchschnittswert; reale Texte können von diesem theoretischen Wert abweichen.
4142498
An einer Schule mit insgesamt \(120\) Jugendlichen im 8. Jahrgang wählen alle Schülerinnen und Schüler genau einen Wahlpflichtkurs. Bekannt ist: - \(30\,\%\) der Jugendlichen wählen Französisch. - \(45\) Jugendliche wählen Technik. - Der Rest wählt Informatik. a) Wie viele Jugendliche haben sich für den Kurs Französisch entschieden? b) Bestimme die relative Häufigkeit für das Fach Technik. c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewählter Jugendlicher den Kurs Informatik belegt hat?

Denkanstöße

- Kannst du zuerst ausrechnen, wie viele Personen in jeder Gruppe sind? - Die Summe aller relativen Häufigkeiten muss immer \(1\) (oder \(100\,\%\)) ergeben. - Wie hängen die Anzahl der Informatik-Schüler und die Gesamtzahl mit der Wahrscheinlichkeit zusammen?

Lösung

1. Anzahl Französisch-Schüler berechnen: \(30\,\%\) von \(120\) ist \(0{,}3 \cdot 120 = 36\). 2. Relative Häufigkeit für Technik berechnen: \(\frac{45}{120} = \frac{3}{8} = 0{,}375 = 37{,}5\,\%\). 3. Anzahl oder Anteil für Informatik bestimmen: - Über Anteile: \(100\,\% - 30\,\% - 37{,}5\,\% = 32{,}5\,\%\). - Über Anzahlen: \(120 - 36 - 45 = 39\). 4. Wahrscheinlichkeit für Informatik: \(P(\text{Informatik}) = \frac{39}{120} = 0{,}325 = 32{,}5\,\%\).

Antwort

a) \(36\) Jugendliche wählen Französisch. b) Die relative Häufigkeit für Technik beträgt \(0{,}375\) (oder \(37{,}5\,\%\)). c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(0{,}325\) (oder \(32{,}5\,\%\)).
4142508
Die Ergebnisse einer Mathematikarbeit werden in einem Kreisdiagramm dargestellt. Die Mittelpunktswinkel der einzelnen Notensektoren sind: - Note 1: \(30^\circ\) - Note 2: \(120^\circ\) - Note 3: \(90^\circ\) - Note 4: \(60^\circ\) - Note 5: \(45^\circ\) - Note 6: \(15^\circ\) a) Berechne die relative Häufigkeit der Note 3. b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig herausgegriffene Arbeit mit „gut“ (Note 2) oder „sehr gut“ (Note 1) bewertet wurde? c) In der Klasse haben genau \(4\) Schülerinnen und Schüler die Note 4 erhalten. Bestimme daraus die Gesamtzahl der Schülerinnen und Schüler in dieser Klasse.

Denkanstöße

- Wie viel Grad hat ein ganzer Kreis? - Wie berechnet man den Anteil eines Sektors am Ganzen? - Wenn du weißt, welcher Bruchteil der Klasse eine bestimmte Note hat, wie kommst du dann auf die ganze Klasse? - Überlege dir, wie viel Grad einem einzelnen Schüler entsprechen könnten.

Lösung

1. Relative Häufigkeit der Note 3: Der Anteil am Gesamtkreis (\(360^\circ\)) ist \(\frac{90^\circ}{360^\circ} = \frac{1}{4} = 0{,}25 = 25\,\%\). 2. Wahrscheinlichkeit für Note 1 oder 2: - Summe der Winkel: \(30^\circ + 120^\circ = 150^\circ\). - Wahrscheinlichkeit: \(\frac{150^\circ}{360^\circ} = \frac{15}{36} = \frac{5}{12} \approx 0{,}417 = 41{,}7\,\%\). 3. Gesamtzahl der Schüler berechnen: - Anteil der Note 4: \(\frac{60^\circ}{360^\circ} = \frac{1}{6}\). - Wenn \(\frac{1}{6}\) der Gesamtzahl \(4\) Schülern entspricht, dann ist die Gesamtzahl \(G = 4 \cdot 6 = 24\).

Antwort

a) Die relative Häufigkeit der Note 3 beträgt \(25\,\%\). b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{5}{12}\) (ca. \(41{,}7\,\%\)). c) Insgesamt sind \(24\) Schülerinnen und Schüler in der Klasse.

Alle Aufgaben dürfen für Schule und Nachhilfe (auch im Rahmen bezahlter Nachhilfe) kostenlos genutzt, kopiert und ausgedruckt werden. Nicht gestattet sind kommerzielle Bearbeitungen sowie die Veröffentlichung oder Weiterverbreitung im Internet.