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Mathematik Abiturprüfung 1987 Stochastik

Frage: Mathematik Abiturprüfung 1987 Stochastik
(32 Antworten)

 
Hallo Community,
hab für Montag seit gestern ein Referat vorzubereiten.
Es handelt sich dabei um die Leistungskurs Abiturprüfung aus dem Fach Mathematik aus dem Jahr 1987 zu lösen. Blicke aber mal wieder einfach nicht durch diese Wahrscheinlichkeitsrechnung.

Hoffe, dass sich vielleicht ein paar Leute melden, um wenigstens einen Teil der Aufgaben zu lösen. Wäre auch mit dem Ansatz und dem Vorgehen zufrieden. Müsst also nicht unbedingt rechnen wenn ihr wollt. Hinweise zum Vorgehen zur Lösungsfindung reichen auch vollkommen aus ;)
Wichtig sind mir nicht unbedingt die genauen Ergebnisse sondern ehr die Wege, über die ihr die Lösung findet.

PS: Vielleicht hat noch jemand von euch die Prüfungen in einem Sammelband von Stark? Wenn ja würde ich mich über ein gescannte Version der Lösungen sehr freuen. Zur Information: Ich gehe davon aus, dass es sich bei den Aufgaben um welche aus BAyern oder BWB handelt.


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Leistungskurs Mathematik: Abiturprüfung 1987 Stochastikteil
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Aufgabe 1:
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Auf dem Weg zur Arbeitsstätte hat ein Autofahrer 2 Verkehrsampeln und dann einen Bahnübergang zu passieren. Unabhänig voneinander hat er an den Ampeln mit je 30 %, am BAhnübergang mit 90 % Wahrscheinlichkeit freie Fahrt. An jeder Ampel muß er mit 40 % Wahrscheinlichkeit nur 1 Minute, mit 30 % Wahrscheinlichkeit 2 Minuten warten; am Bahnübergang hat er mit 10 % Wahrscheinlichkeit eine Wartezeit von 3 Minuten.

a) Bestimmen sie die Wahrscheinlichkeitsverteilungen der Zufallsgrößen X(Index 1):= Wartezeit an der Ampel i (i= 1;2) und Y:= Wartezeit am Bahnübergang, und berechnen Sie damit den Erwartungswert und Varianz der Zufallsgröße Z:= Gesamtwartezeit.

b) Mit welcher (bedingten) Wahrscheinlichkeit ist die Wartezeit an Ampeln und Bahnübergang zusammen mindestens 5 Minuten, wenn der Autofahrer an der ersten Ampel 2 Minuten warten muß?

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Aufgabe 2:
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Auf dem Weg von der Wohnung zu seiner Arbeitsstätte hat ein anderer Autofahrer insgesamt 15 Ampeln zu passieren, die unabhänig voneinander geschaltet sind. Erfahrungsgemäß kann er jede Ampel mit 30 % Wahrscheinlichkeit ohne Wartezeit passieren. Ansonsten muss er mit einer mittleren Wartezeit von 1 Minute pro Ampel rechnen.

a) Mit welcher Wahrscheinlichkeit zeigt frühstens die 6. Ampel Rot?

b) Mit welcher Wahrscheinlichkeit erreicht er auf einer Fahrt mehr als die Hälfte der Ampeln bei Gründ und kann diese also ohne Verzögerung passieren?

c) Im Jahr fährt er 230 mal von der Wohnung zur Arbeitstätte. Bestimmen Sie mit der Tschebyschow Ungleichung ein möglichst kleines Intervall symmetrisch zum Erwartungswert, in dem die Gesamte Wartezeit G vor den Ampeln pro JAhr bei seinen Fahrten zur Arbeitstätte mit mindestens 90 % Sicherheit liegt!

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Aufgabe 3:
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Eine umfangreiche Auswertung von Fahrzeiten von der Wohnung zur Arbeitstätte hat ergeben, dass die Zufallsgröße T:= Fahrzeit normalverteilt ist mit Erwartungswert 30 Minuten und Standardabweichung 4,75 Minuten.

a) Als "normal" soll eine Fahrt gelten, wenn die Fahrzeit um höchstens 6 Minuten vom Erwartungswert abweicht. Mit welcher Wahrscheinlichkeit ist dann eine beliebig herausgegriffene Fahrt "normal"? Mit wievielen "normalen" Fahrten kann man bei 230 Fahrten pro JAhr rechnen?

b) Welche Fahrzeit t(index 0) muß der Autofahrer ansetzen, damit die Wahrscheinlichkeit für die Fahrzeit, die länger als
t(index 0) ist, nur 1/230 beträgt, d.h., dass er im Mittel pro JAhr einmal zu spät zur Arbeit kommt.

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Aufgabe 4:
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Ein Autofahrer behauptet, dass die Wahrscheinlichkeit, mit der er zu spät zur Arbeit kommt, höchstens 1 % beträgt. Kann er mit einem Signifikanzniveau von 5 % seine Behauptung noch aufrechterhalten, wenn er bei den letzten 150 Fahrten 4 mal zu spät gekommen ist? Formulieren Sie mit der Hilfe der Poisson Näherung eine Entscheidungsregel und wenden Sie diese an.
ANONYM stellte diese Frage am 23.03.2007 - 16:41

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 17:14
Aufgabe 2 b):


Über Binomialverteilung sollte folgendes gelten:

(Summe i bis 15) B (15; 0,3; i) für i gleich 8
oder
(Summe 0 bis k) B (15; 0,7; k) für k = 7

Kann das stimmen?

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 17:29
ja, müsste eigentlich so stimmen

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 17:33
Gut dann ist die Lösung von Aufgabe 2 b):

0,050012536

Man erreicht bei 5,00 % aller Fahrten mindestens 8 Ampeln bei einer Grünphase.

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 17:49
bei mir kommt 0.050086353 raus.
fast dasselbe

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 17:57
Zu Aufgabe 2 c):

n = 3450 und p = 0,7 (wegen der gesuchten Wartezeit)

Erwartungswert = E(x) = n*p = 3450 * 0,7 = 2415 (Binomialverteilt)
Varianz = n*p*q = 724,5
Standardabweichung = sigma(x) = wurzel(n*p*q) = 26,91653767

Ansatz:

1 - (26,9165^2 / a^2) >= 0,9

=> a >= ....

Das Umformen kriege ich an dieser Stelle nicht hin... Wäre über Hilfe sehr erfreut. Am besten mit erklärung ;)

=>

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 18:11
Bin erstmal off und bedanke mich an dieser Stelle bei v Love, der mir bisher schon sehr viel weiter geholfen hat. Hoffe, dass die letzten 3 Aufgaben vielleicht jemanden dazu animieren sich hinzusetzen und mal einen Lösungsansatz für sie zu finden. Danke schonmal an alle Hilfsbereiten unter euch :)

Gruss Wulthur

 
Antwort von GAST | 24.03.2007 - 18:18
724,5/k² ist kleiner gleich 0.1
724,5 ist kleiner gleich 0.1k²
k ist größer gleich 7245^(1/2)

 
Antwort von GAST | 25.03.2007 - 13:36
Daraus folgt, dass die Wartezeit in Minuten mit 90 % Wahrscheinlichkeit im Intervall von 3365 und 3535 liegt.

I = [3365;3535]

Wunderbar ;)

So nu arbeite ich dann mal weiter an Aufgabe 3.

Gruss Wulthur

 
Antwort von GAST | 25.03.2007 - 14:55
So an der 3ten Aufgabe hänge ich dann nun absolut. Kann mir jemand erklären wie man dort den Ansatz hinbekommt?

Gruß Wulthur

 
Antwort von GAST | 25.03.2007 - 18:12
http://ziemke-koeln.de/unterricht/mathematik/lk13/abitur/klausur1/loes_3.htm

Frage mich gerade, ob man diesen Link einfach für die Aufgaben nutzen könnte. Wichtig wäre mir nur zu wissen, ob man die Aufgaben 3 und 4 einfach auf das Problem zurechtschneiden kann, das auf der Seite genannt ist.

Danke

 
Antwort von GAST | 25.03.2007 - 19:11
ich glaub nicht, dass du das kannst, da 3 normalverteil ist und 4 ist ein ganz anderer aufgabentyp

 
Antwort von GAST | 25.03.2007 - 21:36
Also habe Aufgabe 3 gelöst und erhalte für
a) ca 182 Fahrten sind normal bei 79,234 % normalen Fahrten

und für
b) dass der Fahrer 36 Minuten für seine Fahrt einrechnen muss um maximal 1 Mal zu spät zu kommen.

Aufgabe 4 ist mir aber bis jetzt noch immer ein Rätsel

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