Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung

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Margarete Kaufer
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Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung Übungen für die kompetenzbasierte Abschlussprüfung 1. 60 Äpfel wurden gewogen und die Ergebnisse in einem Boxplot-Diagramm dargestellt.

1 Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung Übungen für die kompetenzbasierte Abschlussprüfung Äpfel wurden gewogen und die Ergebnisse in einem Boxplot-Diagramm dargestellt. Ergänzen Sie die folgenden Aussagen: a) Prozent aller Äpfel sind leichter als 215 g. b) Äpfel sind schwerer als 201 g. c) Ein Viertel aller Äpfel sind leichter als g. d) Die Hälfte aller Äpfel wiegen zwischen 188 g und g. 2. Die Teilnehmer/innen eines Kurses haben einen Test geschrieben, bei dem man für jede Aufgabe einen Punkt bekommen konnte. Das abgebildete Histogramm zeigt das Ergebnis des Tests. Setzen Sie die fehlenden Zahlen ein bzw. streichen Sie die falschen Antworten: a) An dem Test nahmen Personen teil. b) Die meisten Teilnehmer bekamen Punkte. c) Personen erhielten weniger als 5 Punkte. d) Prozent aller Teilnehmer erhielten mehr als 6 Punkte. e) Die durchschnittliche Punktezahl betrug Punkte und die Standardabweichung war Punkte. f) Aus der Grafik geht hervor, dass der Test aus 8 Fragen bestand: richtig / falsch (begründen Sie Ihre Antwort!)

d) Die Hälfte aller Äpfel wiegen zwischen 188 g und g. 2. Die Teilnehmer/innen eines Kurses haben einen Test geschrieben, bei dem man für jede Aufgabe einen Punkt bekommen konnte.

2 3. Die Tiefe eines Sees soll mit Echolot gemessen werden. Bei 10 Messungen wurden folgende Tiefen gemessen (in m): 118,14; 125,75; 124,48; 128,53; 117,18; 117,00; 120,46; 128,03; 131,70; 112,42 a) Berechnen Sie das arithmetische Mittel und die Standardabweichung. b) Welche beiden Messwerte würden Sie weglassen, damit Sie einen höheren Mittelwert erhalten, damit Sie eine niedrigere Standardabweichung erhalten? 4. Bauer Mecke hat 12 Kürbisse gewogen und die Gewichte notiert: 1,2 kg; 1,9 kg; 4,5 kg; 5,2 kg; 8,0 kg; 2,7 kg; 1,5 kg; 1,8 kg; 7,5 kg; 6,3 kg; 0,8 kg; kg Die letzte Zahl kann er nicht lesen, aber er weiß, dass das arithmetische Mittel 3,7 kg beträgt. Berechnen Sie das fehlende Gewicht und ermitteln Sie die Standardabweichung. 5. Fehlender Gurt als Todesfalle Aus einer Zeitungsmeldung: Die Asfinag gab am Mittwoch bekannt, dass im heurigen Jahr bereits 55 Menschen auf Österreichs Autobahnen oder Schnellstraßen (bei einem Unfall) ums Leben gekommen sind. Von diesen waren acht nicht angegurtet das ist jedes siebente Todesopfer. (Der Standard, ) Argumentieren Sie, ob man aufgrund dieser Zahlen eine Aussage über den Nutzen von Sicherheitsgurten machen kann. 6. Sie würfeln mit zwei Würfeln. Geben Sie an, welches Ereignis wahrscheinlicher ist: Die Augensumme beträgt 7. Die Augensumme beträgt mindestens Bei der Lotterie Sonnenschein gewinnt jedes fünfte Los, bei der Glückskäfer - Lotterie nur jedes zehnte. Argumentieren Sie, wann Ihre Chance, mindestens einen Preis zu gewinnen, höher ist: wenn Sie ein Sonnenschein -Los oder zwei Glückskäfer -Lose kaufen?

Standardabweichung. b) Welche beiden Messwerte würden Sie weglassen, damit Sie einen höheren Mittelwert erhalten, damit Sie eine niedrigere Standardabweichung erhalten? 4.

3 8. Eine Münze wird zweimal geworfen. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie beide Male auf die gleiche Seite fällt, a) wenn es sich um eine faire Münze handelt, b) wenn die Münze manipuliert ist, so dass sie bei drei von vier Versuchen Kopf zeigt? 9. Begründen Sie, mit welcher der folgenden Formeln die Wahrscheinlichkeit berechnet wird, bei 4-maligem Würfeln mit einem Würfeln mindestens einmal eine Sechs zu werfen: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 10. In jedem fünften Brieflos befindet sich ein Anmeldekupon zur Brieflos-Show. Geben Sie an, was mit der folgenden Ungleichung in diesem Zusammenhang berechnet wird: ( ) % aller Österreicher/innen im Alter von 25 bis 64 Jahren haben Matura. Erklären Sie, welche Wahrscheinlichkeiten in diesem Zusammenhang mit folgenden Formeln berechnet werden: a) ( ) b) ( ) c) ( ) ( ) 12. Sie würfeln 10 mal mit einem Würfel. Argumentieren Sie, welche der folgenden Aussagen wahr sind: a) Die Wahrscheinlichkeit, mindestens zwei Sechser zu würfeln, beträgt 1 minus der Wahrscheinlichkeit, höchstens zwei Sechser zu würfeln, b) Wenn die Anzahl der Würfe verzehnfacht wird (d.h. Sie würfeln 100 mal), verzehnfacht sich auch der Erwartungswert für die Anzahl der Sechser. c) Es ist genauso wahrscheinlich, bei 10 Versuchen höchstens einen Sechser zu erhalten, wie bei 100 Versuchen höchstens 10 Sechser.

4 13. Der Graph zeigt die Dichtefunktion einer Normalverteilung mit dem Erwartungswert μ = 180 cm und der Standardabweichung σ = 6 cm. Skizzieren Sie eine Normalverteilung a) mit einem niedrigeren Erwartungswert und derselben Standardabweichung, b) mit demselben Erwartungswert und einer höheren Standardabweichung, c) mit einem höheren Erwartungswert und einer niedrigeren Standardabweichung. 14. Die Größe von 18-jährigen Burschen ist normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 180 cm und der Standardabweichung σ = 6 cm. Geben Sie, an, welche Wahrscheinlichkeiten in den folgenden Graphen dargestellt sind, und berechnen Sie diese Wahrscheinlichkeiten. a) b) c)

Standardabweichung, c) mit einem höheren Erwartungswert und einer niedrigeren Standardabweichung. 14.

5 15. Die Größe von 18-jährigen Mädchen ist normalverteilt mit dem Erwartungswert μ = 168 cm und der Standardabweichung σ = 5 cm. Skizzieren Sie die Flächen, die den folgenden Wahrscheinlichkeiten entsprechen: a) Ein Mädchen ist größer als 175 cm: b) Ein Mädchen ist zwischen 160 cm und 170 cm groß: c) Die Größe eines Mädchens weicht um mehr als 8 cm vom Erwartungswert ab: Berechnen Sie auch die angegebenen Wahrscheinlichkeiten. 16. In einer Werbezusendung der Klassenlotterie heißt es: Schauen Sie gleich nach...! Wie hoch sind Ihre Gewinn-Chancen: 63,20 % oder 86,46 %? Oder gehören Sie sogar zu den wenigen Auserwählten in Wien, die mit dem GOLDENEN LOS und einer TOP-GEWINN-CHANCE von 95,02 % (...) ins Rennen gehen? Wenn ja, sind Sie ein Glückspilz! Laut Homepage der Klassenlotterie beträgt die Gewinnwahrscheinlichkeit für ein Los 63,2 %. a) Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, mit zwei bzw. drei Losen mindestens einmal zu gewinnen. b) Argumentieren Sie, was von der Aussage in der Werbung zu halten ist.

weicht um mehr als 8 cm vom Erwartungswert ab: Berechnen Sie auch die angegebenen Wahrscheinlichkeiten. 16. In einer Werbezusendung der Klassenlotterie heißt es: Schauen Sie gleich nach.

6 Ergebnisse: 1. a) 75 % b) 30 Äpfel c) 234 g d) 188 g e) 215 g 2. a) 20 b) 6 c) 8 d) 25 % e) = 4,85, σ = 2,29 f) Falsch - es könnten auch mehr als 8 Fragen gewesen sein, aber niemand hat mehr als 8 richtige Antworten 3. a) = 122,37 m, σ = 5,91 m b) höheren Mittelwert: die beiden kleinsten Werte weglassen höhere Standardabweichung: kleinsten und größten Wert weglassen 4. x12 = 12 3,7 (1, ,8) = 3,0 kg; σ = 2,42 kg 5. Nein, man müsste den Anteil der Todesfälle an allen Unfällen bei angegurteten bzw. nicht angegurteten Autofahrern kennen. 6. Beide Wahrscheinlichkeiten sind. 7. Sonnenschein: P(Gewinn) = 0,2 Glückskäfer: P(mindestens 1 Gewinn) = 1-0,9² = 0,19, also kleiner 8. a) P(KK oder ZZ) = 0,5 b) P(KK oder ZZ) = 0, ( ) ( ) (Gegenereignis zu Es wird keine Sechs geworfen ) 10. n ist die Anzahl der Brieflose, die man kaufen müsste, um mit mindestens 97 % Wahrscheinlichkeit mindestens einen Anmeldekupon zu finden. 11. Von 10 zufällig ausgewählten Österreicher/innen haben (hat) a) alle 10 Matura b) mindestens eine(r) Matura c) genau 3 Matura 12. a) falsch (Gegenereignis zu mindestens 2 Sechser ist höchstens 1 Sechser ) b) richtig (μ = n p, d.h. wenn n verzehnfacht wird, wird auch μ verzehnfacht) c) falsch (P(X 1 bei 10 Versuchen) = 0,4845, P(X 10 bei 100 Versuchen) = 0,0427) 13.

a) = 122,37 m, σ = 5,91 m b) höheren Mittelwert: die beiden kleinsten Werte weglassen höhere Standardabweichung: kleinsten und größten Wert weglassen 4. x12 = 12 3,7 (1,2 + 1.

7 14. a) Ein Bursch ist kleiner als 170 cm; P(X<170) = 0,0478 b) Ein Bursch ist größer als 185 cm; P(X>185) = 0,2023 c) Ein Bursch ist zwischen 175 cm und 186 cm groß; P(175<X<185) = 0, a) P(X>175) = 0,0807 b) P(160<X<170) = 0,6006 c) P( X-168 >8) = P(X<160) + P(X>176) = 0, a) 2 Lose: P(X 1) = 1 - (1-0,632) 2 = 0, Lose: P(X 1) = 1 - (1-0,632) 3 = 0,9502 b) Die Top-Gewinn-Chance hat nichts damit zu tun, ob man ein Glückspilz ist, sondern besteht nur darin, dass man drei Lose kauft.

a) P(X>175) = 0,0807 b) P(160<X<170) = 0,6006 c) P( X-168 >8) = P(X<160) + P(X>176) = 0,1096 16.

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