Kansen bij de normale verdeling
Bereken kansen en percentielen voor normaal verdeelde gegevens in echte eenheden: standaardiseren, de z-tabel aflezen en terugrekenen naar grenswaarden.
Definitie
De methode in vier stappen
- 1.Schets en arceer het gebied: links van , rechts van of tussen en .
- 2.Standaardiseer: reken elke waarde om naar een z-score
- 3.Lees de z-tabel af: die geeft de oppervlakte links van , dus (zie de les over de standaardnormale verdeling).
- 4.Pas aan op het gebied:
- Links:
- Rechts:
- Ertussen:
Terugrekenen: percentielen en grenswaarden
Probeer het meteen
Uitgewerkte voorbeelden
Schets en arceer
Standaardiseer
Lees de z-tabel af
Interpreteer
Antwoord: : ongeveer 93,32% van de vrouwen is korter dan 174 cm.
Veelgemaakte fouten
Bij een vraag "groter dan" de tabelwaarde direct gebruiken, bijvoorbeeld
Waarom het fout is: De z-tabel geeft altijd de oppervlakte LINKS van . De rechterstaart is al de rest.
Correct: Trek af van 1: . Een snelle schets laat zien dat de rechterstaart klein is, dus 0,8944 kan niet kloppen.
Eerst de z-scores van elkaar aftrekken:
Waarom het fout is: Zo werken oppervlakten onder een kromme niet. Je hebt de oppervlakte tot elke grens nodig en daarna het verschil van die oppervlakten.
Correct: Lees beide oppervlakten links af en trek ze van elkaar af: .
In de verkeerde volgorde standaardiseren of door het verkeerde getal delen: of
Waarom het fout is: Als je de aftrekking omdraait, verandert het teken en kom je aan de verkeerde kant van het gemiddelde uit. Delen door de variantie geeft een verkeerde afstand.
Correct: Altijd : waarden boven het gemiddelde krijgen een positieve , waarden eronder een negatieve .
Bij terugrekenen het percentage als z-score gebruiken (z = 0,90) of de verkeerde staart nemen (z = -1,28 voor de beste 10%)
Waarom het fout is: Het percentage is een OPPERVLAKTE, die je binnen in de tabel zoekt. De z-score lees je af aan de randen van rijen en kolommen.
Correct: De beste 10% betekent 0,90 links, dat geeft (positief, boven het gemiddelde). De laagste 10% geeft .
Interactieve visualisatie
Lengte van vrouwen: μ = 165 cm, σ = 6 cm. Sleep de grens of wissel het gebied
μ = 165 cm, σ = 6 cm · Sleep een handvat of typ x of z.
z = (x − μ)/σ = (174 − 165)/6 = 1,5
P(X ≤ 174) = P(Z ≤ 1,5) ≈ 0,9332 = 93,32%
Ongeveer 93,32% van alle waarden valt in het gekleurde gebied.
Examenscores: μ = 70, σ = 8. Oppervlakte tussen 62 en 86
μ = 70 punten, σ = 8 punten · Sleep een handvat of typ x of z.
z = (x − μ)/σ = (62 − 70)/8 = -1
z = (x − μ)/σ = (86 − 70)/8 = 2
P(62 ≤ X ≤ 86) = P(-1 ≤ Z ≤ 2) ≈ 0,8186 = 81,86%
Ongeveer 81,86% van alle waarden valt in het gekleurde gebied.
Grenswaarde: welke score markeert de beste 10%?
μ = 70 punten, σ = 8 punten · Sleep een handvat of typ x of z.
Verschuif het handvat tot de gekleurde oppervlakte 0,1000 (10%) is.
x = μ + zσ = 70 + 0 · 8 ≈ 70 punten
Interactieve sandbox
Expressiecalculator
Probeer deze:
Geschiedenis
Nog geen berekeningen
Oefenproblemen
18 opgavenWaarom het belangrijk is
- Productie: welk deel van de flessen is te weinig gevuld, en hoe stel je de machine in zodat dat bijna nooit gebeurt
- Gezondheid: artsen vergelijken de lengte of het gewicht van een kind met groeicurven, en dat zijn percentielen van een normale verdeling
- Onderwijs: examencommissies bepalen de score voor de beste 10% of hoeveel leerlingen slagen
- Producten: een bedrijf kan "90% van de accu's gaat minstens 18 uur mee" pas beloven na deze berekening
- Sport en wetenschap: of een resultaat ongewoon is, hangt af van hoeveel oppervlakte erachter ligt
Toepassingen in de echte wereld
Kwaliteitscontrole: te weinig gevulde blikjes
Frisdrankfabrieken controleren welk deel van de blikjes onder de hoeveelheid op het etiket zit, en stellen de vulmachines bij.
Voorbeeld:
Een lijn vult blikjes met mL en mL. Elk blikje onder 327 mL wordt gemarkeerd als te weinig gevuld.
Blikjes worden gevuld met mL en mL, normaal verdeeld. De tabel geeft .
Welk deel van de blikjes bevat minder dan 327 mL? Geef een decimaal getal.
Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking
Standaardiseer 327 mL en lees dan de oppervlakte links af:
Groeicurven op het consultatiebureau
Artsen vergelijken baby's met groeicurven. Elke lijn in de grafiek is een percentiel van een normale verdeling.
Voorbeeld:
In een onderzoek is het gewicht van baby's van 6 maanden ongeveer normaal verdeeld met kg en kg. Een baby onder het 10e percentiel krijgt een extra controle.
Gewicht op 6 maanden: kg, kg. De tabel laat zien dat links van ongeveer 10% van de oppervlakte ligt.
Onder welk gewicht (in kg) hoort een baby bij de lichtste 10%?
Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking
Gebruik :
Een stadsmarathon plannen
Organisatoren schatten hoeveel lopers op bepaalde momenten op het parcours zijn, om drinkposten en vrijwilligers te plannen.
Voorbeeld:
De finishtijden zijn ongeveer normaal verdeeld met minuten en minuten. De organisatie wil weten welk deel van de lopers tussen 225 en 285 minuten finisht.
Finishtijden: min, min. Tabelwaarden: en .
Welk deel van de lopers finisht tussen 225 en 285 minuten?
Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking
Trek de twee oppervlakten links van elkaar af:
Belangrijke punten
- 1Voor een kans bij de normale verdeling schets je het gebied, standaardiseer je met , lees je de z-tabel af en pas je aan
- 2De z-tabel geeft de oppervlakte LINKS:
- 3Rechterstaart:
- 4Tussen twee waarden:
- 5Terugrekenen: zoek bij de gegeven oppervlakte binnen in de tabel, dan (beste 10% betekent )
- 6Een kans is ook een deel van de populatie: van 2000 flessen is ongeveer 134 flessen
Veelgestelde vragen
Woordenlijst
- Standaardiseren
- Een waarde omrekenen naar een z-score met , zodat je de tabel van de standaardnormale verdeling kunt gebruiken
- z-tabel
- Tabel van de standaardnormale verdeling: bij elke geeft ze de oppervlakte links,
- Linkerstaart / rechterstaart
- De oppervlakte onder de normale kromme onder een waarde (links) of boven een waarde (rechts)
- Complementregel
- , omdat de totale oppervlakte onder de kromme 1 is
- Percentiel
- De waarde waaronder een bepaald percentage van de populatie ligt, bijvoorbeeld het 90e percentiel
- Grenswaarde
- De waarde die een gegeven oppervlakte afsplitst, bijvoorbeeld de beste 10%
Formulekaart
Standaardiseren
Van echte eenheden naar een z-score
Oppervlakte links
Direct uit de z-tabel
Oppervlakte rechts
Complement van de tabelwaarde
Oppervlakte ertussen
Verschil van twee oppervlakten links
Grenswaarde
Van een z-score terug naar echte eenheden (percentielen)