Klasse 7 · 11. Schulstufe · Die Normalverteilung

Von der Binomial- zur Normalverteilung

Bei großem n wird die Binomialverteilung zur glockenförmigen Normalverteilung — mit denselben μ und σ

📌 Das Wichtigste in einem Satz

Bei großem n wird die Berechnung von Binomialwahrscheinlichkeiten P(X=k) unpraktisch — riesige Fakultäten und Binomialkoeffizienten. Deshalb nähert man die Binomialverteilung durch eine NORMALVERTEILUNG an, sobald n groß genug ist. Die Näherung übernimmt dieselben Kennwerte: μ=n·p (Erwartungswert) und σ=√(n·p·(1−p)) (Standardabweichung) — genau wie bei der Binomialverteilung selbst. Wichtig: es ist eine NÄHERUNG, keine exakte Übereinstimmung — sie wird bei wachsendem n immer besser, nie perfekt exakt.
Große n → Normalverteilung als Näherung. μ=n·p, σ=√(n·p·(1−p)) — dieselben Kennwerte wie bei der Binomialverteilung.

Beispiel 1

Warum nähert man eine Binomialverteilung mit großem n durch eine Normalverteilung an, statt die Binomialformel direkt zu benutzen?

Warum die Normalverteilung als Näherung?

  • Weil bei großem n die Binomialformel mit riesigen Fakultäten/Binomialkoeffizienten kaum noch praktisch berechenbar ist — die Normalverteilung liefert eine gute, einfacher zu handhabende Näherung mit denselben Kennwerten μ und σ
  • Weil Binomial- und Normalverteilung bei großem n immer exakt identische Wahrscheinlichkeiten liefern
  • Weil die Normalverteilung nur bei sehr kleinem n eine gute Näherung ist

So kommst du darauf: Große n → Binomialformel unpraktisch, Normalverteilung als Näherung.

Beispiel 2

Eine Binomialverteilung mit n=20, p=0,3 wird durch eine Normalverteilung angenähert. Welche Standardabweichung σ hat diese Normalverteilung?

n=20, p=0,3 — σ=?

  • σ=√(20·0,3·0,7)=√4,2≈2,05
  • σ=4,2, die Varianz direkt als σ übernommen, ohne die Wurzel zu ziehen
  • σ=6, μ als σ übernommen

So kommst du darauf: σ=√(n·p·(1−p))≈2,05.

🗣️ Prüfe dich selbst

„Weiß ich noch, warum man bei großem n überhaupt eine Näherung braucht, statt die Binomialformel direkt zu nutzen?"

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