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Normalverteilung

Lerne die Normalverteilung Schritt für Schritt: Wahrscheinlichkeiten mit der Glockenkurve bestimmen. Mit Beispielen und Aufgaben – für Oberstufe und Abi.

Viele Messwerte häufen sich um einen typischen Mittelwert: Körpergrößen, Messfehler oder Testergebnisse. Die Normalverteilung beschreibt solche glockenförmigen Verteilungen mathematisch.

Deine Lernziele
  • Ich kann die Form und Parameter der Normalverteilung erklären.
  • Ich kann Mittelwert und Standardabweichung deuten.
  • Ich kann Standardisierung mit $z$-Werten verstehen.
  • Ich kann Wahrscheinlichkeitsaussagen qualitativ prüfen.

Glockenkurve und Parameter

Die Normalverteilung ist eine stetige Wahrscheinlichkeitsverteilung mit glockenförmiger Dichtekurve.

Definition

Normalverteilung

Eine normalverteilte Zufallsgröße wird durch Mittelwert \(\mu\) und Standardabweichung \(\sigma\) beschrieben. Der Mittelwert legt die Mitte fest, die Standardabweichung die Streuung.

Beispiel

Sind Körpergrößen näherungsweise normalverteilt mit \(\mu=170\,\text{cm}\) und \(\sigma=6\,\text{cm}\), dann liegen viele Werte nahe 170 cm und weniger Werte weit davon entfernt.

Merke

\(\mu\) verschiebt die Glocke, \(\sigma\) macht sie schmaler oder breiter.

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Standardisieren

Mit einem z-Wert vergleichst du Werte aus verschiedenen Normalverteilungen.

Definition

z-Wert

Der z-Wert ist \(z=\frac{x-\mu}{\sigma}\). Er sagt, wie viele Standardabweichungen ein Wert vom Mittelwert entfernt liegt.

Beispiel

Bei \(\mu=100\) und \(\sigma=15\) hat \(x=130\) den z-Wert \(z=\frac{130-100}{15}=2\). Der Wert liegt zwei Standardabweichungen über dem Mittelwert.

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Wahrscheinlichkeiten deuten

Die Fläche unter der Kurve entspricht Wahrscheinlichkeit. Die Gesamtfläche ist 1.

Beispiel

Bei jeder Normalverteilung liegt ungefähr 68 Prozent der Werte im Bereich von \(\mu-\sigma\) bis \(\mu+\sigma\). Ungefähr 95 Prozent liegen zwischen \(\mu-2\sigma\) und \(\mu+2\sigma\).

Prüfungsmodus

Skizziere zuerst die Glocke. Markiere Mittelwert, Grenzen und gesuchte Seite. So erkennst du, ob das Ergebnis unter oder über 50 Prozent liegen sollte.

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Alles auf einen Blick

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Abschluss-Check

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Zusammenfassung

Die Normalverteilung ist eine symmetrische Glockenkurve mit Mittelwert \(\mu\) und Standardabweichung \(\sigma\). Wahrscheinlichkeiten sind Flächen unter der Kurve. Durch Standardisieren mit z-Werten kannst du Aufgaben vergleichbar machen.