Klasse 7 · 11. Schulstufe · Die Normalverteilung

Standardisieren (die z-Transformation)

z=(x−μ)/σ: jede Normalverteilung auf die eine Standardnormalverteilungs-Tabelle zurückführen

📌 Das Wichtigste in einem Satz

Jede normalverteilte Größe X mit Erwartungswert μ und Standardabweichung σ lässt sich STANDARDISIEREN: z=(x−μ)/σ. Das Ergebnis z gibt an, wie viele Standardabweichungen der Wert x vom Mittelwert μ entfernt liegt. Der Vorteil: egal welche μ und σ die ursprüngliche Verteilung hat, nach der Standardisierung kann man IMMER dieselbe Standardnormalverteilungs-Tabelle (μ=0, σ=1) zum Nachschlagen von Wahrscheinlichkeiten verwenden. Die Rückrechnung von z zu x funktioniert mit der umgestellten Formel: x=μ+z·σ.
z=(x−μ)/σ: erst μ abziehen, dann durch σ teilen. Rückrechnung: x=μ+z·σ.

Beispiel 1

Eine normalverteilte Größe X hat μ=50, σ=10. Standardisiere den Wert x=70 (berechne z)

x=70, μ=50, σ=10

  • z=2, denn z=(x−μ)/σ=(70−50)/10=2
  • z=20, nur x−μ berechnet, ohne durch σ zu teilen
  • z=7, μ beim Standardisieren vergessen (nur x/σ gerechnet)

So kommst du darauf: z=(70−50)/10=2.

Beispiel 2

Warum standardisiert man einen Wert x einer Normalverteilung mit z=(x−μ)/σ, statt direkt mit x zu rechnen?

Warum die z-Transformation?

  • So kann man Wahrscheinlichkeiten für JEDE Normalverteilung mit derselben Standardnormalverteilungs-Tabelle nachschlagen, egal welche μ und σ die ursprüngliche Verteilung hat
  • Weil x-Werte ohne Standardisierung gar nicht berechenbar wären
  • Um die Normalverteilung in eine Binomialverteilung umzuwandeln

So kommst du darauf: Eine gemeinsame Tabelle für alle Normalverteilungen.

🗣️ Prüfe dich selbst

„Weiß ich noch, warum man überhaupt standardisiert, statt direkt mit x zu rechnen?"

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