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 ; ZG ; 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 = 570
          


1.3     



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)

5.2 Ab n = 1111 Abonnenten wäre die Wahrscheinlichkeit, keinen Gewinn zu erzielen, größer als 90%.