Histogramm

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Die Wahrscheinlichkeitsverteilung eines Zufallsexperiments wird durch ein Histogramm visualisiert.

Definition

Es sei die Wahrscheinlichkeitsverteilung zu einem Zufallsexperiment gegeben. Ein Säulendiagramm, bei dem der Flächeninhalt einer Säule die Wahrscheinlichkeit des dazugehörigen Ergebnisses ist, heißt Histogramm. Die Höhe einer Säule wird als Wahrscheinlichkeitsdichte [math]\displaystyle{ \rho }[/math] (roh) bezeichnet. Die Breite einer Säule gibt an, wie viele Ergebnisse durch die Säule repräsentiert werden. Somit ergibt die Wahrscheinlichkeitsdichte [math]\displaystyle{ \rho_K }[/math] multipliziert mit der Breite [math]\displaystyle{ b_K }[/math] die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses [math]\displaystyle{ K }[/math]; [math]\displaystyle{ P(K)=\rho_K\cdot b_K }[/math].

Beispiel

Histogramm zum dreifachen Münzwurf

Die folgenden beiden Histogramme visualisieren die Wahrscheinlichkeiten zum Zufallsexperiment des dreifachen Münzwurfs.

Histogramm der Binomialverteilung

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   <script type="text/javascript">
       JXG.Options.text.useMathJax = true;       
       // JSXGraph-Board erstellen
       var board = JXG.JSXGraph.initBoard('box2', {
           boundingbox: [-5, 5, 10, -5], // Angepasste Boundingbox für die Skalierung
           axis: true,
           showCopyright: false,
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           grid: true, // Gitternetz aktivieren
           defaultAxes: {
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                   name: '\\[t\\]',
                   label: {
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                       fontSize: 14,
                       anchorX: 'right'
                   },
                   ticks: {
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                       minorTicks: 0
                   }
               },
               y: {
                   withLabel: true,
                   name: '\\[f(t)\\]',
                   label: {
                       position: 'rt',
                       offset: [5, 20],
                       fontSize: 14,
                       anchorY: 'right'
                   },
                   ticks: {
                       ticksDistance: 1,
                       minorTicks: 0
                   }
               }
           }
       });
       // Funktion erstellen
       var c1 = board.create('functiongraph', [function(t) {
           return (Math.pow(t, 5) / 24 - Math.pow(t, 3) / 2 + t);
       }]);
       // Integral erstellen
       var i1 = board.create('integral', [
           [-2.0, 2.0], c1
       ], {
           withLabel: true,
           label: {
               fontSize: 14,
               offset: [0, 50],
               digits: 4,
               intl: {
                   enabled: false,
                   options: {}
               }
           },
           baseLeft: {    // Start point
               visible: true,
               fixed: false,
               withLabel: true,
               name: 'a'
           },
           baseRight: {    // End point
               visible: true,
               fixed: false,
               withLabel: true,
               name: 'b'
           }
       });
       // Integral-Label anpassen
       i1.label.setText(() => {
           const a = i1.baseLeft.X().toFixed(2); // Untere Grenze
           const b = i1.baseRight.X().toFixed(2); // Obere Grenze
           const value = i1.Value().toFixed(4); // Wert des Integrals
           return `\\[\\int_{${a}}^{${b}} f(t) \\, dt = ${value}\\]`;
       });
       // Beschriftung der Funktion mit f
       board.create('text', [3.5, 3, '\\[f\\]'], {
           fontSize: 14,
           fixed: true,
           anchorX: 'left',
           anchorY: 'bottom',
           color: 'blue'
       });
   </script>

</body> </html>