Die Geometrie stochastischer Matrizen

Stochastische Matrizen bieten eine gute Möglichkeit, um im Mathematikunterricht die lineare Algebra mit der Stochastik zu verknüpfen.
Beispielsweise konvergiert die Folge der Zustandsvektoren bei iterativer Anwendung einer stochastischen Matrix zu einem stabilen Zustand. Um diesen zu bestimmen, werden üblicherweise in einer ersten Annäherung die Folgenglieder bis zu einer scheinbaren Stabilisierung berechnet oder man bestimmt den sogenannten stationären Vektor.
In der Fortbildung geht es erstens um die geometrische Visualisierung des iterativen Prozesses für den zwei- und dreidimensionalen Fall sowohl mit GeoGebra als auch mit Excel.
Zweitens wird aufgezeigt, wie mit der Geometrie der Matrizen bewiesen werden kann, dass der stationäre Vektor der Grenzvektor ist. Es werden dabei zwei Wege verfolgt: einmal über die Bestimmung der Eigenwerte der stochastischen Matrix und einmal direkt ohne Vorwissen über Eigenwerte - auch für Grundkurse geeignet.
Am Beispiel zweier Abituraufgaben für den Leistungskurs und einer Aufgabe für die mündliche Abiturprüfung wird aufgezeigt, wie sich diese Inhalte gehaltvoll in eine Prüfungssituation integrieren lassen.
Nach Wunsch ist die Ausweitung der Visualisierung auf andere Übergangsmatrizen möglich.
Zielgruppen
Lehrerinnen und Lehrer
Schularten
Berufsbildende Schule Gymnasium Integrierte Gesamtschule
Schwerpunkt
Lehrpläne und Bildungsstandards in den Fächern, Kompetenzorientierung
Stichworte
Stochastik, Matrizen, lineare Algebra, Mathematik, MSS, Abitur, stochastische Matrix, MINT_M

Organisation

Veranstaltungsart
Fortbildung
Fortbildungsart
Tagung
Ausbildungsstunden
7
Dozenten
Norbert Roth
Leitung
Nina Kühn
Standort
Bad Kreuznach
Veranstaltungsort
Pädagogisches Landesinstitut Rheinland-Pfalz
Röntgenstraße 32
55543 Bad Kreuznach
Termine
2025-04-08
09:30 - 16:30
Module

Anmeldung

Veranstalter
Pädagogisches Landesinstitut Rheinland-Pfalz
Gültigkeitsbereich
landesweit
Anmeldeschluss
11.03.2025

Schnelle Informationen