Doc Alvers Mathe-Labor

Abitur-Training: Stochastik

Berufliches Gymnasium · Pflichtaufgabe 3 · Grund- und Leistungskurs · drei Aufgaben, Anforderungsbereiche I bis III
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Grillstand auf dem Schulfest

AFB I · Reproduzieren

Auf dem Schulfest eines Beruflichen Gymnasiums sind $60\ \%$ der Besucher Schülerinnen und Schüler (Ereignis $S$). $45\ \%$ aller Besucher essen am Grillstand (Ereignis $G$). $30\ \%$ aller Besucher sind Schülerinnen oder Schüler und essen am Grillstand. Ein Besucher wird zufällig ausgewählt.

GḠΣS0,30S̄Σ0,451G: isst am Grillstand · S: Schülerin oder Schüler
Die unvollständige Vierfeldertafel zum Sachverhalt.
  1. Übernehmen Sie die Vierfeldertafel und vervollständigen Sie sie.
  2. Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine zufällig ausgewählte Schülerin oder ein zufällig ausgewählter Schüler am Grillstand isst.
  3. Untersuchen Sie, ob die Ereignisse $S$ und $G$ stochastisch unabhängig sind.
  4. Beschreiben Sie im Sachzusammenhang ein Ereignis, dessen Wahrscheinlichkeit $0{,}15$ beträgt.

Die Losbude

AFB II · Zusammenhänge herstellen

An einer Losbude gewinnt jedes Los unabhängig von den anderen mit der Wahrscheinlichkeit $p = 0{,}25$. Eine Klasse zieht $12$ Lose. Die Zufallsgröße $X$ beschreibt die Anzahl der Gewinne.

kP(X = k)O1234567891011120,050,100,150,200,250,30eine StandardabweichungErwartungswert 3
Die Verteilung von X. Grün markiert sind die Werte innerhalb einer Standardabweichung um den Erwartungswert.
  1. Geben Sie den Erwartungswert und die Standardabweichung von $X$ an.
  2. Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit für genau drei Gewinne und die Wahrscheinlichkeit für mindestens einen Gewinn.
  3. Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Anzahl der Gewinne höchstens eine Standardabweichung vom Erwartungswert abweicht.
  4. Ermitteln Sie, wie viele Lose mindestens gezogen werden müssen, damit mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens $99\ \%$ wenigstens ein Gewinn dabei ist.

Lohnt sich die Bude noch?

AFB III · Reflektieren und Beurteilen

Der Veranstalter wirbt damit, dass mindestens jedes vierte Los gewinnt. Am Ende des Tages werden $200$ zufällig ausgewählte verkaufte Lose überprüft; darunter sind $38$ Gewinne. Die Behauptung soll mit einem linksseitigen Signifikanztest auf dem Signifikanzniveau $\alpha = 5\ \%$ überprüft werden.

kP(X = k)O35404550556065700,020,040,06Erwartungswert 50Ablehnungsbereichbeobachtet: 38
Die Verteilung unter der Nullhypothese. Rot der Ablehnungsbereich, grün der beobachtete Wert 38.
  1. Geben Sie die Nullhypothese an und begründen Sie, warum linksseitig getestet wird.
  2. Bestimmen Sie den Ablehnungsbereich der Nullhypothese.
  3. Treffen Sie eine Entscheidung und formulieren Sie eine Empfehlung für den Veranstalter.
  4. Geben Sie die tatsächliche Wahrscheinlichkeit für einen Fehler 1. Art an und beschreiben Sie den Fehler 2. Art im Sachzusammenhang.