Matrikelnr.:... Name: SCHULMATHEMATIK UND DIDAKTIK Vorlesung im SS 2015 Prüfung, 3. L2. 2OL5 1. Aus langjähriger Erfahrung weiß man, dass die Impfung mit einem bestimmten Grippeschutzmittel 60% der geimpften Personen vor einer Erkrankung an Grippe schützt. Nun wurde die Rezeptur dieses Mittels verändert, und man will durch einen statistischen Test ermitteln, ob sich dadurch die Wirksamkeit des Präparats geändert hat. Dazu will marr eirre Stichprobc der Größe n-70 beobachten. a) [2 Punkte] Wie iauten die Hypothesen Ils und fI1 für diesen (Anteils-)Test? Ist der Test einseitig oder zweiseitig? b) [2 Punkte] Nach welcher Wahrscheinlichkeitsverteilung ist die Zufa,llsrariable X :,,Anzahl del Niclrt-Erklarikterr urrtel clen 70 Testpersorien" verteilt, wenn -F16 als richtig vorausgesetzt wird? Untersuchen Sie. ob in diesem Fall durch die Normalverteilung approximiert werden darfl c) [4 Punkte] Entwerfen Sie den statistische Test zu obigen Daten mit einer Signifikanz von rl : 0,06 und geben Sie den Ablehnungsbereich an! d) [ Punkte] Welches Ergebnis liefert der Test, wenn unter den 70 Testpersonen 52 nicht erkrankt sind? Bestimmen Sie auch das tatsächliche Signifikanzniveau für diese Stichprobe (nur so genau) wie man es aus nachfolgender Tabelle entnehmen kann)! NOHMALVERTEILUNG TABELLE DER GAMMA.OUANTILE GAMMA OUANTIL 0.5 0,52 0,54 0,56 0,58 0,6 o,62 0.64 0,66 0.68 0.0000 0.0502 0.1004 0,1510 0.2019 0.2533 0,3055 0.3585 o.7 o.72 o,74 0.76 o,78 0.8 0,82 0.84 0.86 0,88 0,524E 0,5828 0,6433 0.7063 o,7722 0.8416 0.9154 0.9945 1,0803 1,1750 o,4125 o.4677 GAN,IMA 0,9 0,905 0,91 0.915 0,92 0.925 0,93 0,935 0,94 0,945 0,95 0.955 0,96 0.965 0,97 0,975 0,98 0,985 0,99 Tab.2 OUANTIL 1.2816 1.3106 1.3408 1.3722 1.4051 1.4395 1,4758 1,5141 1.55tt8 1,5982 1.6449 1.6954 1,7507 1.8119 1.8808 1,9600 2.0537 2,1701 2.3263 GAMMA OUANTIL 0.99 2.3263 0,991 2,3656 2.4089 0,992 0,993 0,994 0,995 0.996 0,997 0.998 0.999 2,4573 2.5121 2,5758 2.6521 2,7478 2,8782 3.0g)2 0,9991 3.1214 0,9992 0.9993 0.9994 3,1559 3.1947 3,2389 3.2905 3,3528 3.4316 0.999s 0.9996 0.9997 0,9998 0.9999 3,5401 3,7190 2. In einer lJrne befinden sich 4 Kugeln. wobei 2 mit dem Buchstaben ,,A" Lrnd 2 mit dem Buchstaben ,,M" beschriftet sind. Es werden nacheinander 3 Kugeln (ohne Zurücklegen) in der Reihenfolge des Ziehens nebeneinander gelegt. Das Versuchsergebnis ist also ein ,,Wort" mit 3 Buchstaben. Punkte] Geben Sie einen geeigneten \Vahrscheinlichkeitsraurn sowie einen Wahr") [4 scheinlichkeitsbaum und die Wahrscheinlichkeitsverteiluns für das oben beschriebene Zufällsexperiment an! b) [2 Punkte] Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Zufallsversuch das Ergebnis ,,MAN,[" liefert? c) [2 Punkte] Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite gezogene Kugel den Buchstaben ..M" hat, wenn die erste gezogene Kugei den Buchstaben ..A" hatte? Markieren Sie diese Wahrscheinlichkeit in Ihrem Wahrscheinlichkeitsbaum, und erklären Sie anhand dieses Beispiels den Begriff ,,Bedingte Wahrscheinlichkeit". gezogen und [6 Punkte] Beschreiben Sie die Poissonverteilung (Parameter. Eigenschaften. Erwartungsrvert. Varianz. Eigenschaften) und geben Sie ein typisches Beispiel an, bei dem diese Wahrscheinlichkeitsverteilung zum Einsatz kommt. 4. a) [6 Punkte] Lösen Sie folgendes Beispiel aus einem Schuibuch der 9. Schulstufe. welches die Grundkompetenzen kontroliiert Jedes fehlende bzw. falsche Kreuz bedeutet 2 Punkte Abzug! ! ln der Tabelle sind einige Zahlen gegeben. Kreuze die Mengen an, in denen diese Zahlen liegen! (Mehrfachankreuzungen sind möglich.) :N,Z erR: '-.'tI ' 6Trg b) [2 Punkte] Geben Sie eine für die 9. Schulstufe geeignete Erklärung bzw. Beweis für Ihre obigen Antu'orten für die Zahlen r/5 und 6n. 5. [6 Punkte] (Aus einem Schulbuch für die 1. Klasse HTL) Bestimmen Sie die Definitionsmenge für folgenden Doppelbruchterm, formen Sie diesen in einen einfachen Bruchterm urn und kürzen Sie diesen so 2n2 rn eit wie rnöslich: - 2rn2 n2 -2 b 30m -m WIR WÜNSCHEN VIEL ERFOLG! Name: Matrikelnr.:... SCHULMATHEMATIK UND DIDAKTIK Vorlesung im SS 2015 Prüfung, 3. 12. 2015 1. Aus langjähriger Erfahrung weiß man, dass ein bestimmtes Medikament bei 30% der damit behandelten krebskranken Personen zu einer Heilung führt. Nun wurde die Rezeptur dieses Mittels verändert, und man will durch einen statistischen Test ermitteln, ob sich dadurch die Wirksamkeit des Präparats verbessert hat. Dazu will man eine Stichprobe der Größe n-80 beobachten. a) [2 Punkte] Wie lauten die Hypothesen 116 und 111 für diesen (Anteils-)Test? Ist der Test einseitig oder zweiseitig? b) [2 Punkte] Nach welcher Wahrscheinlichkeitsverteilung ist clie Zufallsr.ariable X -,.Anzahl der Geheilteu utiter derr B0 Terstpersonen" verteilt, wenn 116 als richtig vorausgesetzt wird? Untersuchen Sie, ob in diesem Fall durch die Normalverteilung approximiert werden darf! c) [4 Punkte] Entwerfen Sie den statistische Test zu obigen Daten mit einer Signifikanz von o : 0,04 und geben Sie den Ablehnungsbereich an! d) [ Punkte] Welches Ergebnis liefert der Test, wenn unter den B0 Testpersonen 29 geheilt werden können? Bestimmen Sie auch das tatsächliche Signifikanzniveau für diese Stichprobe (nur so genau, wie man es aus nachfolgender Tabelle entnehmen kann)! {ORMALVERTEILUNG Tab.2 TABELLE DER GAMMA-QUANTILE SAMMA QUANTIL 0,5 0.52 0,54 0.56 0,58 0.6 0,62 0,64 0.66 0,68 0.0000 o,7 o.72 o.74 0.76 0,78 0.8 0,82 0,84 0,86 0,88 o,5244 0.0s02 0.1004 0.1510 0,2019 0.2533 0,3055 0,3585 o,4125 o,4677 0.5828 0,6433 0.7063 o,7722 0.8416 0,9154 0,9945 1,0803 1,1750 SAMMA 0,9 0.905 0,91 0.915 0,92 0.925 0,93 0,935 0,94 0,945 0,95 0.955 0,96 0.965 0,97 0,975 0,98 0,985 0,99 OUANNL 1.2816 1.3106 1.3408 1.3722 1.4051 1.4395 1.4758 1,5141 1.55tf8 1,5982 1,6449 1.6954 1,7507 1.8119 1.8808 1,96(X) 2.0537 2,1701 2.3263 GAMMA OUANTIL 0,99 2,3263 0.991 2,3656 2.4089 0,992 0,993 0.994 0,995 0.996 0,997 0.998 0,999 2,4573 2.5121 2,5758 2.6521 2,7478 2,8782 3,0902 0,9991 3.1214 0.9992 0,9993 0,9994 0.9995 0,9996 0.9997 0,9998 0.9999 3.1559 3,7947 3,2389 3.2905 3,3528 3.4316 3,5401 3.7190 2 In einer lJrne befinden sich 4 Kugeln. wobei 2 mit dem Buchstaben ,,IJ" und 2 mit dem Buchstaben ,,4" beschriftet sind. Es werden nacheinander 3 l{ugeln (ohne Zurücklegen) in der Reihenfolge des Ziehens nebeneinander gelegt. Das Versuchsergebnis ist also ein ,,Wort" mit 3 Buchstaben. Punkte] Geben Sie einen geeigneten Wairrscheinlichkeitsraum sowie einen Wahr") [4 scheinlichkeitsbaurn und die Wahrscheinlichkeitsverteiluns für das oben beschriebene Zufallsgezogen und experiment an! b) [2 Punkte] Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Zufallsversuch das Ergebnis ,,AUA" liefert? c) [2 Punkte] Wie groß ist die \A/ahrscheinlichkeit. dass die zweite gezogene Kugel den Buchstaben ,,A," hat, wenn die erste gezogene Kugel den Buchstaben ,,U" hatte? \4arkieren Sie diese Wahrscheinlichkeit in Ihrem Wahrscheinlichkeitsbaum. und erklären Sie anhand dieses Beispiels den Begriff ,,Bedingte Wahrscheinlichkeit". 3. Die Zufallsvariabie X nimmt ihre Werte stetig gleichverteilt im Intervall [1.5] an. a) [3 Punkte] Berechnen Sie den Errvartungswert und die Varianz von X! b) [3 Punkte] Skizzieren Sie die Verteilungsfunktion der Zufallsvariablen X! a) [6 Punkte] Lösen Sie folgendes Beispiel aus einem Schulbuch der 9. Schulstufe. welches die Grundkompetenzen kontrolliert! Jedes fehlende bzw. falsche Krguz bedeutet 2 Punkte Abzus! In der Tabelle sind einige Zahlen gegeben. Kreuze die Mengen an, in denen diese Zahlen liegen! (Mehrfachankreuzun gen si nd mög lich.) N Zq R 4 2a 4e l---',127 * -' e '0,5 e i:1|o-3 '; * 2,565656... e OT€ b) [2 Punkte] Geben Sie eine für die 9. Schulstufe geeignete Erklärung bzu.. Beweis für Ilrre obigen Antworten für die Zahlen 16 und 6r. 5. [6 Punkte] (Aus einem Schu]buch für die 1. Klasse HTL) Bestimmen Sie die Definitionsmenge für folgenden Doppelbruchtelm, formen Sie diesen in einen einfachen Bruchterm un, und kürzen Sie diesen so weit rn'ie möglich: w2 T- 2w2 66u2 -2u2 s - 87u)2 30r .wIR WUNSCHEN VIEL ERFOLG!