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Stochastik | Statistik | Wahrscheinlichkeit: Stochastik, Statistik, Wahrscheinlichkeitsrechnung: was ist das? Wie rechnet man damit?

“Stochastik” ist der Oberbegriff für “Statistik” und “Wahrscheinlichkeitsrechnung”. Der Übergang von Statistik und Wahrscheinlichkeit ist fließend, d.h. es gibt viele gemeinsame Bereiche, die schwer nur dem einen oder dem anderen zuzuordnen sind. Die Statistik beschäftigt sich tendenziell eher mit dem Sammeln von Daten und dem Versuch diese sinnvoll zu strukturieren. Die Wahrscheinlichkeitsrechnung geht davon aus, dass man bereits Fakten kennt und versucht Vorhersagen zu treffen. (Beispiel: Nehmen wir an, wir wollen die Körpergröße der Gesamtbevölkerung ermitteln. Zuerst sammeln wir Daten von vielen Leuten (wahrscheinlich von mehrere Tausend). Mit Hilfe der Statistik können wir dann z.B. sagen: 30% der Bevölkerung sind kleiner als 170cm. Mit Hilfe der Wahrscheinlichkeitsrechnung kann ich dann komplexere Aussagen treffen, z.B. mit welcher Wahrscheinlichkeit sind in einem Grüppchen von 18 Personen alle zwischen 165cm und 175cm?) Viele Schüler/Studenten mögen Stochastik anfangs nicht, da man nicht so arg nach “Schema F” gehen kann, wie in den meisten anderen mathematischen Bereichen. Bei vielen Aufgaben muss man schlichtweg “denken” und sich fragen, was in der Aufgabe eigentlich passiert und wie man das Ganze angehen könnte. Stochastik wird in allen Berufen und Wirtschaftszweigen immer wichtiger und gewinnt daher in den letzten Jahren auch in der Schule und Hochschule SEHR stark an Bedeutung.


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 1 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 2 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 4 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 5 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 3 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Stochastik | Statistik | Wahrscheinlichkeit: Hypothesentest mit zwei Sigma-Regel | W.20.14

Da es sehr häufig vorkommt, dass ein Konfidenzintervall eine Größe von 95% hat, gibt es dafür eine Formel, die die Rechnung erheblich vereinfacht. Die untere Grenze des Konfidenzintervalls erhält man, in dem man vom Erwartungswert das 1,96-fache der Standardabweichung abzieht, die obere Grenze erhält man, in dem man zum Erwartungswert das 1,96-fache der Standardabweichung dazuzählt. Erwartungswert berechnen, Standardabweichung berechnen, fertig.


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Stochastik | Statistik | Wahrscheinlichkeit: Konfidenzintervalle mit zwei Sigma-Regel, Beispiel 1 | W.20.13

Da es sehr häufig vorkommt, dass ein Konfidenzintervall eine Größe von 95% hat, gibt es dafür eine Formel, die die Rechnung erheblich vereinfacht. Die untere Grenze des Konfidenzintervalls erhält man, in dem man vom Erwartungswert das 1,96-fache der Standardabweichung abzieht, die obere Grenze erhält man, in dem man zum Erwartungswert das 1,96-fache der Standardabweichung dazuzählt. Erwartungswert berechnen, Standardabweichung berechnen, fertig.


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Stochastik | Statistik | Wahrscheinlichkeit: Hypothesentest mit zwei Sigma-Regel, Beispiel 2 | W.20.14

Da es sehr häufig vorkommt, dass ein Konfidenzintervall eine Größe von 95% hat, gibt es dafür eine Formel, die die Rechnung erheblich vereinfacht. Die untere Grenze des Konfidenzintervalls erhält man, in dem man vom Erwartungswert das 1,96-fache der Standardabweichung abzieht, die obere Grenze erhält man, in dem man zum Erwartungswert das 1,96-fache der Standardabweichung dazuzählt. Erwartungswert berechnen, Standardabweichung berechnen, fertig.


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