Abschlussprüfung zur Erlangung der Fachhochschulreife
Frühjahr 2008

Aufgabengruppe S I   S II


Allgemeine Vorbemerkung: Interpretieren Sie bei den folgenden Aufgaben alle
relativen Häufigkeiten als Wahrscheinlichkeiten.

1.0 In einer Jugendherberge werden als Getränke nur Saft (s), Wasser (w) und
Cola (c) verkauft. Diese kann man am Automaten (a) oder beim Her-
bergsvater Max (m) kaufen. Bei ihm gibt es die Getränke gekühlt (k) oder
ungekühlt (Gegenereignis k), am Automaten nur gekühlt. 60% der Getränke werden am
Automaten gekauft. Der Anteil an Wasser beträgt am Automaten und bei
Max jeweils 10%. Cola wird am Automaten zu 60% und bei Max zu 40%
gewählt. Wasser geht bei Max nur ungekühlt über die Theke, wobei bei
den übrigen Getränken der Anteil der ungekühlten Flaschen jeweils 70%
beträgt.
Das Zufallsexperiment besteht darin, bei einem beliebig ausgewählten Ge-
tränkekauf festzustellen, wo das Getränk gekauft wird, welches Getränk
gekauft wird, und ob es gekühlt oder ungekühlt ist.
1.1 Bestimmen Sie mit Hilfe eines Baumdiagramms die Wahrscheinlichkeiten
aller 8 Elementarereignisse dieses Zufallsexperiments.

(6 BE)

1.2 Geben Sie zum Zufallsexperiment aus Teilaufgabe 1.0 zwei verschiedene
Ergebnisräume an, die sich vom feinsten Ergebnisraum unterscheiden.

(2 BE)


Für die folgenden Teilaufgaben liegt der feinste Ergebnisraum zugrunde.

1.3 Geben Sie das Ereignis
E1: „Es wird Saft oder ein ungekühltes Getränk gekauft“
in der aufzählenden Mengenschreibweise an und bestimmen Sie die
Wahrscheinlichkeit P(E1).

(2 BE)

1.4 Folgende Ereignisse sind vorgegeben:
A: „Ein Getränk wird am Automaten gekauft.“
S: „Es wird eine Flasche Saft gekauft.“
K: „Das gekaufte Getränk ist gekühlt.“
Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeiten P (S geschnitten mit K) sowie P (GE A vereinigt mit K).

(4 BE)


2 Es sind 50 Personen in der Jugendherberge untergebracht. Zum Frühstück
gibt es Tee (T) und Orangensaft (O). 40 Personen trinken Tee, 25 Oran-
gensaft und 5 Personen trinken nichts zum Frühstück.
Untersuchen Sie zB. mit Hilfe einer Vierfeldertafel, ob die Wahl von
Orangensaft und Tee stochastisch unabhängig ist.

(5 BE)


3.0 Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Tassen Tee an, die ein Gast bei
einem Frühstück trinkt. Es ergibt sich folgende Verteilung:

x 0 1 2 3 4 5 6 oder mehr
Gästezahl 10 15  5 12  6  2 0

3.1 Erstellen Sie für die Zufallsgröße X die Wahrscheinlichkeitsverteilung
und stellen Sie diese geeignet graphisch dar.
Berechnen Sie, mit wie viel Tassen Tee der Herbergsvater im Durch-
schnitt pro Gast rechnen kann.

(4 BE)

3.2 Berechen Sie wie viele Tassen Tee Max pro Gast mindestens bereitstel-
len muss, wenn die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Tee ausreicht, mehr
als 90% betragen soll.

(3 BE)


4.0 Zum Mittagessen wählen erfahrungsgemäß 3% der Gäste ein vegetari-
sches Gericht.
4.1 Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeiten folgender Ereignisse:
E2: „Von 50 Gästen wählen mehr als 3 das vegetarische Gericht.“
E3: „Die Zahl der vegetarischen Essen bei 100 Gästen liegt innerhalb der
einfachen Standardabweichung um den Erwartungswert.“
E4: „Von 100 Gästen essen 99 nicht das vegetarische Gericht.“

(8 BE)

4.2 Aus aktuellen Beobachtungen schließt der Herbergsvater, dass der Anteil
der vegetarischen Gerichte zugenommen hat (Gegenhypothese). Um sei-
nen Eindruck zu untermauern, führt er einen Test an 200 zufällig ausge-
wählten Essensbestellungen durch.
Geben Sie für diesen Test die Testgröße sowie die Nullhypothese an und
bestimmen Sie auf dem 5%-Niveau den maximalen Ablehnungsbereich
der Nullhypothese. Ermitteln Sie für diesen Fall auch die Wahrscheinlich-
keit des Fehlers 1. Art.

(6 BE)

Lösungsschlüssel


 

Fachabiturprüfung 2008 zum Erwerb der Fachhochschulreife

Aufgabengruppe S II

Seminararbeit von Landinger Anna



Ein Spezialitätengeschäft bietet 3 Sorten Kaviar an: A, B und C. Der Kaviar wird jeweils in den 
Farben Schwarz (s) und Hellbraun (h) angeboten und zwar in kleinen (k) oder großen (g) Blechdosen.
Da ein Großteil der Kunden jeweils nur eine Dose Kaviar kauft, werden im Folgenden nur diese Kunden betrachtet. 
Erfahrungsgemäß entscheiden sich 20% dieser Kunden für B-Kaviar, die andernen wählen zu gleichen Teilen
die Sorten A und C. Der Verkaufsanteil an schwarzem Kaviar ist bei den Sorten A und B dreimal so hoch wie 
an hellbraunem, bei der Sorte C ist es jedoch umgekehrt. Sorte A wird zu 70% als große Dose gekauft, 
Sorte B zu 50% und Sorte C zu 80% und zwar unabhängig von der Farbe.
Die Entscheidung eines zufällig ausgewählten Käufers für eine bestimmte Dose Kaviar wird als Zufallsexperiment
aufgefasst. Interpretieren Sie bei den folgenden Aufgaben alle relativen Häufigkeiten als Wahrscheinlichkeiten.

1. Berechnen Sie mit Hilfe eines Baumdiagramms die Wahrscheinlichkeiten aller zwölf Elemantarereignisse.
    [Teilergebnis: P({Asg}) = 0,21] 
(8 BE)
2. Gegeben sind die Ereignisse E1: "Der Kunde kauft hellbraunen Kaviar in einer kleinen Dose." E2: "Der Kunde kauft schwarzen Kaviar, aber nicht die Sorte A." Stellen Sie beide Ereignisse in aufzählender Mengenschreibweise dar und berechnen Sie deren Wahrscheinlichkeiten. Untersuchen Sie anschließend beide Ereignisse auf Unvereinbarkeit.
(6 BE)
3.0 Von 200 Kaviar-Käufern kauften in der Woche vor Ostern 130 A-Kaviar. 90 dieser 200 Personen klagten nach dem Verzehr über Unwohlsein (U), darunter 10, die keinen A-Kaviar gegessen hatten. 3.1 Stellen Sie den beschriebenen Sachverhalt mit Hilfe einer Vierfeldertafel dar. Überprüfen Sie rechnerisch, ob die Ereignisse K: "Die Person isst A-Kaviar" und U: "Es tritt Unwohlsein auf" stochastisch unabhängig sind. Geben Sie eine mögliche Interpretation Ihres Ergebnisses im Sinne der vorliegenden Thematik.
(6 BE)
3.2 Geben Sie mit Hilfe einer Vierfeldertafel ein Zahlenbeispiel Ihrer Wahl an, in dem die beiden Ereignisse K und U stochastisch unabhängig sind und begründen Sie kurz diese Unabhängigkeit.
(3 BE)
4.0 Es werden nun 12 zufällig ausgewählte Kaviarkäufer betrachtet. Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Kunden an, die sich für B-Kaviar entscheiden. (Zur Erinnerung: P({B}) = 0,2) 4.1 Gegeben sind die Ereignisse E3: "Genau 3 Kunden entscheiden sich für B-Kaviar." E4: "Nur der 4., der 6. und der 11.Kunde kaufen B-Kaviar." Berechnen Sie P(E3) sowie (exakt!) den Faktor a, für den gilt: P(E3) = a . P(E4).
(3 BE)
4.2 Berechnen sie die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses E5: "Genau 3 aufeinanderfolgende Kunden kaufen B-Kaviar."
(2 BE)
4.3 Berechnen Sie, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Zufallswerte innerhalb der einfachen Standardabweichung um den Erwartungswert liegen.
(4 BE)
5.0 An einem bestimmten Tag stellt der Abteilungsleiter fest, dass von insgesamt 65 Kaviarkäufern sich 18 für die Sorte B entschieden haben. Er vermutet nun, dass sich der Anteil der B-Käufer erhöht hat. 5.1 Begründen sie kurz, worauf sich diese Vermutung stützen könnte.
(2 BE)
5.2 Die Geschäftsleitung lässt daraufhin einen Signifikanztest mit 200 zufällig ausgewählten Kunden durchführen. Auf dem 5%-Niveau soll ermittelt werden, ob der Anteil der B-Kunden wirklich gestiegen sein könnte (Gegenhypothese). Geben sie die Testgröße sowie die Nullhypothese H0 an und ermitteln Sie deren maximalen Ablehnungsbereich. Bewerten sie anschließend folgende Aussage: "Wenn von den 200 Kunden mindestens jeder vierte B-Kaviar kauft, kann man auf dem 5%-Niveau mit einer Zunahme dieses Käuferanteils schließen."
(6 BE)