Abiturprüfung Mathematik, Leistungskurs. Die folgende Tabelle zeigt die Häufigkeit der Blutgruppen in Deutschland in Prozent.

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1 Seite 1 von 8 Abiturrüfung 2009 Mathemati, Leistungsurs Aufgabenstellung Die folgende Tabelle zeigt die Häufigeit der Blutgruen in Deutschland in Prozent. Blutgrue A 0 B AB Rh Rh Quelle: Wiiedia.org/wii/Blutgruen Die Universitätslini einer deutschen Großstadt ruft zur Blutsende auf. a) Berechnen Sie die Wahrscheinlicheit dafür, dass (1) von 90 Sendern höchstens zwei die Blutgrue A Rh besitzen, (2) von 100 Sendern mindestens 5 die Blutgrue AB besitzen. (8 Punte) b) Ermitteln Sie die Anzahl der Sender, die benötigt werden, um mit einer Wahrscheinlicheit von mehr als 99 % mindestens einmal die seltene Blutgrue AB Rh zu erhalten. (7 Punte)

2 Seite 2 von 8 c) Vor der Einlagerung müssen die Blutonserven im sog. PCR-Verfahren auf HIV-Erreger untersucht werden. Da dieser Test sehr ostsielig ist, werden die Sender in Gruen von je Personen eingeteilt. Dann wird zunächst jeweils ein Gemisch aus dem Blut der Personen einer Grue hergestellt; anschließend werden diese Gemische untersucht. Nur bei denjenigen Gruen, bei denen Erreger der Infetionsranheit gefunden werden, wird anschließend das Blut jeder Einzelerson getestet. Der Anteil HIV-infizierter Personen unter den Blutsendern beträgt in der Bundesreubli 0,07 %. Die Zufallsgröße X bezeichne die Anzahl der erforderlichen Untersuchungen, die bei einer Grue von Personen durchgeführt werden müssen. (1) Bestimmen Sie die Wahrscheinlicheitsverteilung von X. (2) Ermitteln Sie, wie viele Untersuchungen sich in Abhängigeit von der Gruengröße erwartungsgemäß ro Person durch den Gruentest gegenüber der Einzeluntersuchung einsaren lassen. [Zur Kontrolle: Die Ersarnis beträgt G ( ) = 0,9993 1/.] (3) Berechnen Sie die mögliche Ersarnis ro Person bei einer Gruengröße von 40 Personen gegenüber der Einzeluntersuchung. (14 Punte) d) Es ist beannt, dass in Euroa der Anteil der Personen mit Blutgrue B zwischen 10 % und 20 % schwant. In einer bestimmten euroäischen Region soll der Bevölerungsanteil mit der Blutgrue B bestimmt werden. Ermitteln Sie den Umfang, den die Stichrobe haben muss, damit der Anteil an Personen mit Blutgrue B in der Stichrobe mit einer Wahrscheinlicheit von 90 % um höchstens 0,05 vom tatsächlichen Anteil der Grundgesamtheit abweicht. (11 Punte) e) Bei einer Untersuchung an einer euroäischen Klini wurde unter 200 Personen bei 17 die Blutgrue B festgestellt. Untersuchen Sie, für welche Werte des tatsächlichen (unbeannten) Anteils von Personen mit der Blutgrue B das Ergebnis der Untersuchung um höchstens 2 σx vom Erwartungswert μ X abweicht. (10 Punte)

3 Seite 3 von 8 Zugelassene Hilfsmittel: Wissenschaftlicher Taschenrechner (ohne oder mit Grafifähigeit) Mathematische Formelsammlung Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung Tabelle 1: σ-regeln für Binomialverteilungen Eine mit den Parametern n und binomialverteilte Zufallsgröße X hat den Erwartungswert μ = n und die Standardabweichung σ= n (1 ). Wenn die LAPLACE-Bedingung σ> 3 erfüllt ist, gelten die σ-regeln: P( μ σ< X <μ +σ) 0,683 P( μ 1,64σ< X <μ + 1,64 σ) 0,90 P( μ 2σ< X <μ + 2 σ) 0,954 P( μ 1,96σ< X <μ + 1,96 σ) 0,95 P( μ 3σ< X <μ + 3 σ) 0,997 P( μ 2,58σ< X <μ + 2,58 σ) 0,99

4 Seite 4 von 8 Tabelle 2: Kumulierte Binomialverteilung für n = 10 und n = 20 n n Fn ( ; ; ) = Bn ; ; Bn ; ; = n 0 ( ) ( ) ( ) ( ) n 0,02 0,05 0,1 0,2 0,25 0,3 0,5 n 0 0,8171 0,5987 0,3487 0,1074 0,0563 0,0282 0, ,9838 0,9139 0,7361 0,3758 0,2440 0,1493 0, ,9991 0,9885 0,9298 0,6778 0,5256 0,3828 0, ,9990 0,9872 0,8791 0,7759 0,6496 0, ,9999 0,9984 0,9672 0,9219 0,8497 0, ,9999 0,9936 0,9803 0,9527 0, ,9991 0,9965 0,9894 0, ,9999 0,9996 0,9984 0, ,9999 0, Nicht aufgeführte Werte sind (auf 4 Dez.) 1, , ,6676 0,3585 0,1216 0,0115 0,0032 0,0008 0, ,9401 0,7358 0,3917 0,0692 0,0243 0,0076 0, ,9929 0,9245 0,6769 0,2061 0,0913 0,0355 0, ,9994 0,9841 0,8670 0,4114 0,2252 0,1071 0, ,9974 0,9568 0,6296 0,4148 0,2375 0, ,9997 0,9887 0,8042 0,6172 0,4164 0, ,9976 0,9133 0,7858 0,6080 0, ,9996 0,9679 0,8982 0,7723 0, ,9999 0,9900 0,9591 0,8867 0, ,9974 0,9861 0,9520 0, ,9994 0,9961 0,9829 0, ,9999 0,9991 0,9949 0, ,9998 0,9987 0, ,9997 0, , , , Nicht aufgeführte Werte sind (auf 4 Dez.) 1, , n 0,98 0,95 0,9 0,8 0,75 0,7 0,5 n Bei grau unterlegtem Eingang, d. h. 0,5, gilt: Fn ( ; ; ) = 1 abgelesener Wert n

5 Seite 5 von 8 Tabelle 3: Kumulierte Binomialverteilung für n = 50 n n Fn ( ; ; ) = Bn ; ; Bn ; ; = n 0 ( ) ( ) ( ) ( ) n 0,02 0,05 0,1 0,2 0,25 0,3 0,4 0,5 n 0 0,3642 0,0769 0,0052 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,7358 0,2794 0,0338 0,0002 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9216 0,5405 0,1117 0,0013 0,0001 0,0000 0,0000 0, ,9822 0,7604 0,2503 0,0057 0,0005 0,0000 0,0000 0, ,9968 0,8964 0,4312 0,0185 0,0021 0,0002 0,0000 0, ,9995 0,9622 0,6161 0,0480 0,0070 0,0007 0,0000 0, ,9999 0,9882 0,7702 0,1034 0,0194 0,0025 0,0000 0, ,9968 0,8779 0,1904 0,0453 0,0073 0,0001 0, ,9992 0,9421 0,3073 0,0916 0,0183 0,0002 0, ,9998 0,9755 0,4437 0,1637 0,0402 0,0008 0, ,9906 0,5836 0,2622 0,0789 0,0022 0, ,9968 0,7107 0,3816 0,1390 0,0057 0, ,9990 0,8139 0,5110 0,2229 0,0133 0, ,9997 0,8894 0,6370 0,3279 0,0280 0, ,9999 0,9393 0,7481 0,4468 0,0540 0, ,9692 0,8369 0,5692 0,0955 0, ,9856 0,9017 0,6839 0,1561 0, ,9937 0,9449 0,7822 0,2369 0, ,9975 0,9713 0,8594 0,3356 0, ,9991 0,9861 0,9152 0,4465 0, ,9997 0,9937 0,9522 0,5610 0, ,9999 0,9974 0,9749 0,6701 0, ,9990 0,9877 0,7660 0, ,9996 0,9944 0,8438 0, ,9999 0,9976 0,9022 0, ,9991 0,9427 0, ,9997 0,9686 0, ,9999 0,9840 0, ,9924 0, ,9966 0, ,9986 0, ,9995 0, ,9998 0, ,9999 0, , , Nicht aufgeführte Werte sind (auf 4 Dez.) 1,0000 0, , n 0,98 0,95 0,9 0,8 0,75 0,7 0,6 0,5 n Bei grau unterlegtem Eingang, d. h. 0,5, gilt: Fn ( ; ; ) = 1 abgelesener Wert n

6 Seite 6 von 8 Tabelle 4: Kumulierte Binomialverteilung für n = 100 n 0,02 0,05 0,1 1/6 0,2 0,25 0,3 0,4 0,5 n 0 0,1326 0,0059 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,4033 0,0371 0,0003 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,6767 0,1183 0,0019 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,8590 0,2578 0,0078 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9492 0,4360 0,0237 0,0001 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9845 0,6160 0,0576 0,0004 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9959 0,7660 0,1172 0,0013 0,0001 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9991 0,8720 0,2061 0,0038 0,0003 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9998 0,9369 0,3209 0,0095 0,0009 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9718 0,4513 0,0213 0,0023 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,9885 0,5832 0,0427 0,0057 0,0001 0,0000 0,0000 0, ,9957 0,7030 0,0777 0,0126 0,0004 0,0000 0,0000 0, ,9985 0,8018 0,1297 0,0253 0,0010 0,0000 0,0000 0, ,9995 0,8761 0,2000 0,0469 0,0025 0,0001 0,0000 0, ,9999 0,9274 0,2874 0,0804 0,0054 0,0002 0,0000 0, ,9601 0,3877 0,1285 0,0111 0,0004 0,0000 0, ,9794 0,4942 0,1923 0,0211 0,0010 0,0000 0, ,9900 0,5994 0,2712 0,0376 0,0022 0,0000 0, ,9954 0,6965 0,3621 0,0630 0,0045 0,0000 0, ,9980 0,7803 0,4602 0,0995 0,0089 0,0000 0, ,9992 0,8481 0,5595 0,1488 0,0165 0,0000 0, ,9997 0,8998 0,6540 0,2114 0,0288 0,0000 0, ,9999 0,9369 0,7389 0,2864 0,0479 0,0001 0, ,9621 0,8109 0,3711 0,0755 0,0003 0, ,9783 0,8686 0,4617 0,1136 0,0006 0, ,9881 0,9125 0,5535 0,1631 0,0012 0, ,9938 0,9442 0,6417 0,2244 0,0024 0, ,9969 0,9658 0,7224 0,2964 0,0046 0, ,9985 0,9800 0,7925 0,3768 0,0084 0, ,9993 0,9888 0,8505 0,4623 0,0148 0, ,9997 0,9939 0,8962 0,5491 0,0248 0, ,9999 0,9969 0,9307 0,6331 0,0398 0, ,9984 0,9554 0,7107 0,0615 0, ,9993 0,9724 0,7793 0,0913 0, ,9997 0,9836 0,8371 0,1303 0, ,9999 0,9906 0,8839 0,1795 0, ,9999 0,9948 0,9201 0,2386 0, ,9973 0,9470 0,3068 0, ,9986 0,9660 0,3822 0, ,9993 0,9790 0,4621 0, ,9997 0,9875 0,5433 0, ,9999 0,9928 0,6225 0, ,9999 0,9960 0,6967 0, ,9979 0,7635 0, ,9989 0,8211 0, ,9995 0,8689 0, ,9997 0,9070 0, ,9999 0,9362 0, ,9999 0,9577 0, ,9729 0, ,9832 0, ,9900 0, ,9942 0, ,9968 0, ,9983 0, ,9991 0, ,9996 0, ,9998 0, ,9999 0, , , , , , , , , Nicht aufgeführte Werte sind (auf 4 Dez.) 1, , , n 0,98 0,95 0,9 5/6 0,8 0,75 0,7 0,6 0,5 n n 0 n 0 n n Fn ( ; ; ) = B( n ; ;0) B( n ; ; ) = ( 1 ) ( 1 ) 0 Bei grau unterlegtem Eingang, d. h. 0,5, gilt: Fn ( ; ; ) = 1 abgelesener Wert

7 Seite 7 von 8 Tabelle 5: Kumulierte Binomialverteilung für n = 200 Fn ( ; ; ) = Bn ; ; Bn ; ; = n n n 0,02 0,05 0,1 0,2 n 0 0,0176 0,0000 0,0000 0, ,0894 0,0004 0,0000 0, ,2351 0,0023 0,0000 0, ,4315 0,0090 0,0000 0, ,6288 0,0264 0,0000 0, ,7867 0,0623 0,0000 0, ,8914 0,1237 0,0001 0, ,9507 0,2133 0,0005 0, ,9798 0,3270 0,0014 0, ,9925 0,4547 0,0035 0, ,9975 0,5831 0,0081 0, ,9992 0,6998 0,0168 0, ,9998 0,7965 0,0320 0, ,9999 0,8701 0,0566 0, ,9219 0,0929 0, ,9556 0,1431 0, ,9762 0,2075 0, ,9879 0,2849 0, ,9942 0,3724 0, ,9973 0,4655 0, ,9988 0,5592 0, ,9995 0,6484 0, ,9998 0,7290 0, ,9999 0,7983 0, ,8551 0, ,8995 0, ,9328 0, ,9566 0, ,9729 0, ,9837 0, ,9905 0, ,9946 0, ,9971 0, ,9985 0, ,9992 0, ,9996 0, ,9998 0, ,9999 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , n 0 ( ) ( ) ( ) ( ) 59 0, Nicht aufgeführte Werte sind 60 0, (auf 4 Dezimalen) 1, , , n 0,98 0,95 0,9 0,8 n Bei grau unterlegtem Eingang, d. h. 0,5, gilt: Fn ( ; ; ) = 1 abgelesener Wert n

8 Seite 8 von 8 Tabelle 6: Normalverteilung ( z) 0,... ( z) 1 ( z) φ = φ = φ z , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Beisiele für den Gebrauch: ( 2,32) 0,9898 ( ) ( ) φ = φ 0,9 = 1 φ 0,9 = 0,1841 ( z) 0,994 z 2,51 φ = =

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