Teil A3 - Aufgabe e · 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,g(x)=2x3−8x,x∈R,h(x)=2x3+8x2,x∈R.\begin{aligned}f(x) &= 2x^3 + 8x, & x \in \mathbb{R}, \\g(x) &= 2x^3 - 8x, & x \in \mathbb{R}, \\h(x) &= 2x^3 + 8x^2, & x \in \mathbb{R}.\end{aligned}

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

Die Zufallsgröße XX folgt einer Binomialverteilung mit den Parametern n=4n = 4 und p=0,2p = 0{,}2.

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

(1)

Für die Zufallsgröße XX stimmen der Erwartungswert und die Standardabweichung überein. [3 Punkte]

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. [1 Punkt]

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. [1 Punkt]

wahr

falsch

Aufgabenstellung: Teil A3 - Aufgabe e · Abitur NRW Mathematik GK · Nachtermin · GTR 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Begründung: Für die Zufallsgröße X stimmen der Erwartungswert und die Standardabweichung überein.

Lösung: n · p = 4 · 0,2 = 0,8 und √(n · p · (1 - p)) = √(4 · 0,2 · 0,8) = √0,8² = 0,8

(2) Begründung: Die Wahrscheinlichkeit für genau zwei Erfolge lässt sich durch P(X=2) berechnen.

Lösung: Es fehlt der Binomialkoeffizient (4 über 2) = 6.

(3) Begründung: Die Zufallsgröße X kann Ziehen ohne Zurücklegen beschreiben.

Lösung: Beim Ziehen ohne Zurücklegen ändern sich die Wahrscheinlichkeiten, daher liegt keine Binomialverteilung vor.

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

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

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