Geometrische Wahrscheinlichkeit beim Einheitswürfel

Geometrische Wahrscheinlichkeit beim Einheitswürfel

Berufliche Schulen | Gymnasium | Mittlere Schulformen

Mathematik

11. | 12. | 13. Klasse

4 - 5 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Bezeichnet man drei Zufallszahlen aus dem Intervall [0;1[ mit x, y und z, so können sie die Koordinaten eines Punktes P im Raum darstellen, der innerhalb des Einheitswürfels liegt. Wird zudem die Summe k der drei Zufallszahlen gebildet, so stellt die Gleichung eine Ebene im Raum dar, die den Einheitswürfel in zwei Teilkörper zerlegt. Das Verhältnis von Teilkörper und Einheitswürfel entspricht dann einer geometri-schen Wahrscheinlichkeit, dass die Summe dreier beliebiger Zufallszahlen kleiner oder gleich k ist. Mit der Anzahl der Schnittpunkte der Ebene Z mit den Kanten des Einheitswür-fels, den Teilflächen der Oberfläche des Teilkörpers und dem Flächeninhalt der Schnittflä-che von Ebene und Würfel lassen sich Ereignisse definieren, deren (bedingte) Wahrschein-lichkeit Ihre Schülerinnen und Schüler bestimmen.
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# pfadmultiplikations- und pfadadditionsregel
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# (hessesche) normalform der ebenengleichung
# spurpunkte von ebenen
# länge einer strecke
# volumen einer pyramide (als funktion)
# flächeninhalt von drei- und sechsecken

Kompetenzen

Klassenstufe:11/12/13
Dauer4–5 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Probleme mathematisch lösen, mathematisch modellieren, mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen
Methoden:Bildanalyse, Computer- und Softwareeinsatz, Diskussion, Übung
Materialart:Bildimpuls, Definition, Differenzierungsmaterial, GeoGebra-Datei, Grafik
Thematische Bereiche:Geometrische Wahrscheinlichkeit, Baumdiagramm, Pfadmultiplikations- und Pfadadditionsregel, (bedingte) Wahrscheinlichkeit, (Hessesche) Normalform der Ebenengleichung, Spurpunkte von Ebenen, Länge einer Strecke, Volumen einer Pyramide (als Funktion), Flächeninhalt von Drei- und Sechsecken

Inhaltsangabe

Abkürzungen

Vorbemerkungen

Geometrische Wahrscheinlichkeit beim Einheitswürfel

M 1Geometrische Wahrscheinlichkeit
M 2Vorlage: Dreistufiges Baumdiagramm
M 3Aufgaben
Benötigt:
  • GeoGebra
  • Excel

Erklärung zu den Symbolen

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