Teil A2 - Aufgabe d · Abitur NRW Mathematik GK · Nachtermin · GTR 2021

Thema: Zufallsgrößen und Wahrscheinlichkeitsverteilungen · Aus der Prüfung GK · Nachtermin · GTR (2021)

Aufgabenstellung

Betrachtet werden die drei Funktionen ff, gg und hh, die wie folgt definiert sind:

f(x)=2x3+8x,x∈R,f(x) = 2x^3 + 8x,\quad x \in \mathbb{R},g(x)=2x3−8x,x∈R,g(x) = 2x^3 - 8x,\quad x \in \mathbb{R},h(x)=2x3+8x2,x∈R.h(x) = 2x^3 + 8x^2,\quad x \in \mathbb{R}.

Abbildung 1 zeigt die Graphen von ff, gg und hh.

d) Die Zufallsgröße XX ist binomialverteilt mit den Parametern n=4n = 4 und p=0,2p = 0{,}2.

Entscheiden Sie bei jeder der nachstehenden Aussagen zur Zufallsgröße XX, ob sie wahr oder falsch ist, und begründen Sie Ihre Entscheidung jeweils.

(1)

Erwartungswert und Standardabweichung der Zufallsgröße XX stimmen im Wert überein.

wahr

falsch

(2)

Die Wahrscheinlichkeit für genau zwei Erfolge lässt sich durch P(X=2)=0,22⋅0,82P(X = 2) = 0{,}2^2 \cdot 0{,}8^2 berechnen.

wahr

falsch

(3)

Die Zufallsgröße XX kann ein Zufallsexperiment beschreiben, bei dem aus einer Urne mit einer schwarzen Kugel und vier weißen Kugeln nacheinander vier Kugeln ohne Zurücklegen gezogen werden.

wahr

falsch

Aufgabenstellung: Teil A2 - Aufgabe d · Abitur NRW Mathematik GK · Nachtermin · GTR 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Entscheidungen (wahr / falsch) für die Aussagen (1), (2) und (3)

Lösung: (1) wahr; (2) falsch; (3) falsch

(1) Begründung: Erwartungswert und Standardabweichung der Zufallsgröße X stimmen im Wert überein.

Lösung: wahr: n⋅p=4⋅0,2=0,8n \cdot p = 4 \cdot 0{,}2 = 0{,}8 und n⋅p⋅(1−p)=4⋅0,2⋅0,8=0,82=0,8\sqrt{n \cdot p \cdot (1-p)} = \sqrt{4 \cdot 0{,}2 \cdot 0{,}8} = \sqrt{0{,}8^2} = 0{,}8.

(2) Begründung: Die Wahrscheinlichkeit für genau zwei Erfolge lässt sich durch P(X=2) = 0,2^2 · 0,8^2 berechnen.

Lösung: falsch: Richtig wäre P(X=2)=(42)⋅0,22⋅0,82P(X = 2) = \binom{4}{2} \cdot 0{,}2^2 \cdot 0{,}8^2.

(3) Begründung: Die Zufallsgröße X kann ein Zufallsexperiment beschreiben, bei dem aus einer Urne mit einer schwarzen Kugel und vier weißen Kugeln nacheinander vier Kugeln ohne Zurücklegen gezogen werden.

Lösung: falsch: Da die Kugeln nicht zurückgelegt werden, ändern sich die Wahrscheinlichkeiten mit jedem Zug.

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