Aufgabe A2 d · Abitur NRW Mathematik GK · Haupttermin · GTR 2022

Thema: Zufallsgrößen und Wahrscheinlichkeitsverteilungen · Aus der Prüfung GK · Haupttermin · GTR (2022)

Aufgabenstellung

Die Funktion gg wird durch folgende Gleichung festgelegt:

g(x)=13x3−12x2−6x+5,x∈R.g(x)=\frac{1}{3}x^3-\frac{1}{2}x^2-6x+5, \quad x \in \mathbb{R}.

d) Pia hat eine Dartscheibe geschenkt erhalten und trifft diese durchschnittlich in etwa 80 %80\,\% der Würfe. Die Zufallsgröße XX: „Anzahl der Treffer beim Pfeilwurf auf die Dartscheibe“ soll im Folgenden als binomialverteilt mit p=0,8p = 0{,}8 gelten.

Pia macht genau 100 Würfe auf die Dartscheibe.

(1)

Berechnen Sie für XX sowohl den Erwartungswert als auch die Standardabweichung.

(2)

Geben Sie einen Term an, mit dem sich die Wahrscheinlichkeit berechnen lässt, dass Pia genau 80-mal trifft.

(3)

Geben Sie einen Term an, mit dem sich die Wahrscheinlichkeit für mindestens einen Treffer berechnen lässt, und begründen Sie mithilfe dieses Terms, dass diese Wahrscheinlichkeit nahezu 100 %100\,\% beträgt.

Aufgabenstellung: Aufgabe A2 d · Abitur NRW Mathematik GK · Haupttermin · GTR 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Berechnen Sie für X den Erwartungswert.

Lösung: 80

(1) Berechnen Sie für X die Standardabweichung.

Lösung: 4

(2) Geben Sie einen Term an, mit dem sich die Wahrscheinlichkeit berechnen lässt, dass Pia genau 80-mal trifft.

Lösung: (10080)⋅0,880⋅0,220\binom{100}{80} \cdot 0{,}8^{80} \cdot 0{,}2^{20}

(3) Geben Sie einen Term an, mit dem sich die Wahrscheinlichkeit für mindestens einen Treffer berechnen lässt

Lösung: 1−0,21001 - 0{,}2^{100}

(3) ... und begründen Sie mithilfe dieses Terms, dass diese Wahrscheinlichkeit nahezu 100 % beträgt.

Lösung: 0,21000{,}2^{100} ist eine „sehr kleine“ positive Zahl, die nahezu den Wert 0 hat. Daher gilt: 1−0,2100≈1=100 %1 - 0{,}2^{100} \approx 1 = 100\,\%.

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