Prüfung zur Erlangung der Fachhochschulreife
Frühjahr 2002
S I: Lösungen
1.1 P(Z) = 1 – P() = 1 – 0,5 = 0,5 ; P(F) = 1 – P(
) = 1 – 0,3 = 0,7 ; P(ZFG) = P(Z) · P(F) · P(G) = 0,5 · 0,7 · P(G) = 0,28
0,35 · P(G) = 0,28
P(G) = 0,8
P(
) = 1 – 0,8 = 0,2
1.2 E1 = { Z
;
}
P(E1) = 0,03 + 0,5 = 0,53 E2 = {
FG ; Z
G ; ZF
}
P(E2) = 0,28 + 0,12 + 0,07 = 0,47 E1
E2 = {
FG }
P(E1
E2) = 0,28 P(E1
E2) = P(E1) · P(E2) ? 0,28 ≠ 0,53 · 0,47
E1 und E2 sind stochastisch abhängig. 2.1 0,4a + 0,025a2 + 0,05 + 0,05 = 1 0,025a2 + 0,4a – 0,9 = 0 | · 40 a2 + 16a – 36 = 0 (a + 18) (a – 2) = 0
a = 2 (a = –18 scheidet aus, da es keine negativen Wahrscheinlichkeiten gibt.) 2.2 E(X) = 0·0,4·2 + 1·0,025·22 + 2·0,05 + 3·0,05 = 0,35 E(X2) = 0·0,4·2 + 1·0,025·22 + 4·0,05 + 9·0,05 = 0,75 Var(X) = E(X2) – (E(X))2 = 0,75 – 0,352 = 0,6275
σ =
= 0,792 P(E(X)–2σ ≤ X ≤ E(X)+2σ) = P(–1,23 ≤ X ≤ 1,93) = P(X = 0
X = 1) = 0,8 + 0,1 = 0,9 2.3 p = P(X = 0) = 0,8 ; n = 200
P(150 ≤ X ≤ 170) = F(170) – F(149) = 0,9717 – 0,0345 = 0,9372 2.4
Graf der kumulativen Verteilungsfunktion F:
k = 1 – F(2,3) = 1 – F(2) = 1 – 0,95 = 0,05 bedeutet die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer zufällig ausgewählten Briefmarke des neuen Drucks mehr als zwei Fehler auftreten. 3.1 Var(X) = σ2 = n·p·q = n·p·(1–p)
8100 = 90000 (p – p2)
0,09 = p – p2
p2 – p + 0,09 = 0 D = 1 – 0,36 = 0,64
![]()
= 0,8
p1 / 2 = 0,5 ± 0,4
p1 = 0,9 ; p2 = 0,1 Gilt p = 0,1, dann werden insgesamt mehr fehlerfreie als fehlerhafte Briefmarken gedruckt. 3.2 µ = n · p = 90000 · 0,1 = 9000 Mit 9000 fehlerhaften Marken ist zu rechnen. 4. Testgröße T: Anzahl der fehlerhaften Briefmarken in der Stichprobe der Länge 200. Testart: einseitiger (rechtsseitiger) Signifikanztest Nullhypothese H0: p = 0,05 (Gegenhypothese H1: p > 0,05) Ablehnungsbereich: T1 = [k ; 200]IN (0 ≤ k ≤ 200) mit der Eigenschaft: P(T ≥ k) < 0,01
P(T ≤ k–1) > 0,99 k – 1 ≥ 18 (Tafelwerk) k ≥ 19
T1 = [19 ; 200]IN Ab 19 fehlerhaften Briefmarken in der Stichprobe darf die Nullhypothese auf dem 1%-Niveau abgelehnt werden.
S II: Lösungen
1.1 kJ = Anzahl der jungen konservativen Anleger; kM = Anzahl der konservativen Anleger mittleren Alters; kM = 3·kJ kS = Anzahl der konservativen Anleger unter den Senioren; kS = 320. Es gilt: kJ + kM + kS = 800 kJ + 3·kJ + 320 = 800 4·kJ = 480 kJ = 120 1.2 rJ = Anzahl der jungen risikofreudigen Anleger; rJ = 690 – 120 = 5701.3
2.1 |Ω| = 5! = 120 2.2
3.1 Es liegt eine Binomialverteilung mit n = 50 und p = 0,7 vor.
µ = n · p = 50 · 0,7 = 35 Var(X) = n · p · q = 35 · 0,3 = 10,5 σ =
= 3,24 P(µ–σ ≤ X ≤ µ+σ) = P(31,76 ≤ X ≤ 38,24) = P(32 ≤ X ≤ 38) = F(38) – F(31) = 0,861 – 0,141 = 0,72 3.2 Mindestens 15 PCs sind genau dann frei, wenn höchstens 35 PCs belegt sind. P(X ≤ 35) = 0,553 4.1 Testart: einseitiger (linksseitiger) Signifikanztest (H0: p = 0,6 ; H1: p < 0,6) Testgröße T: Anzahl der Internetnutzer aus der Stichprobe der Länge 200, die über A surfen. Ablehnungsbereich: T1 = [0 ; k]IN (0 ≤ k ≤ 200) mit der Eigenschaft: P(T ≤ k) < 0,05
k ≤ 108 (Tafelwerk)
T1 = [0 ; 108]IN Bis 108 Internetnutzer in der Stichprobe, die einen anderen Provider haben, darf die Nullhypothese auf dem 5%-Niveau abgelehnt werden. Der Fehler zweiter Art liegt hier vor, wenn auf Grund der Tatsache, dass höchstens 108 Internetnutzer mit Provider A in der Stichprobe sind, die Nullhaypothese p = 0,6 abgelehnt wird, obwohl sie in Wirklichkeit stimmt. 4.2 Angenommen, in der Stichprobe sind tatsächlich 112 Internetnutzer mit Provider A. Da das Testergebnis nicht im Ablehnungsbereich [0 ; 108]IN liegt, darf die Null- hypothese p = 0,6 auf dem 5%-Niveau nicht abgelehnt werden. 5.1
x
10000
500
20
0
P(X = x)
![]()
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![]()
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5.2
Ab n = 1111 Abonnenten wäre die Wahrscheinlichkeit, keinen Gewinn zu erzielen, größer als 90%.