Klausur Stochastik für Physiker und Lehramtskandidaten, WS 2005/06 Prof. Dr. F. Liese Name: Universität Rostock, 20. Januar 2006 Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 1 (4P) Entscheiden Sie, ob folgende Aussagen richtig oder falsch sind. A und B bezeichnen Ereignisse und P (A), P (B) die zugehörigen Wahrscheinlichkeiten. wahr falsch P (A ∪ B) < P (A) P (A ∪ B) ≥ P (A ∩ B) A und B unabhängig, falls A und B unabhängig P (A ∪ B) = P (A)P (B), falls 0 < P (A) < 1 X sei eine stetige Zufallsvariable mit Verteilungsfunktion FX und Dichte fX . möglich Es gilt limt→−∞ FX (t) = 1. fX (t) = t für alle t. fX (t) = 0 für t ≥ 0. FX (1) = FX (1, 5) Bitte wenden! immer falsch Aufgabe 2 (4P) Die Dichtefunktion einer stetigen Zufallsvariablen X sei gegeben durch ct(1 − t), für 0 < t < 1, fX (t) = 0, sonst, wobei c eine gewisse positive Konstante ist. Bestimmen Sie c! Berechnen Sie den Erwartungswert und die Varianz von X ! Lösung: Klausur Stochastik für Physiker und Lehramtskandidaten, WS 2005/06 Prof. Dr. F. Liese Universität Rostock, 20. Januar 2006 Name: Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 3 (4P) X sei eine diskrete Zufallsvariable mit Werten in {x1 , . . . , x8 } und pi = P (X = xi ): xi 1 2 1 3 2 2 5 2 3 7 2 4 pi 0, 1 0, 05 0, 1 0, 25 0, 25 0, 1 0, 05 0, 1 Berechnen Sie P (1 < X < 3, 5) sowie den Erwartungswert und die Varianz der Zufallsvariablen X. Lösung: Klausur Stochastik für Physiker und Lehramtskandidaten, WS 2005/06 Prof. Dr. F. Liese Name: Universität Rostock, 20. Januar 2006 Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 4 (4P) Ein durch Reihen-und Parallelschaltungen aufgebautes Sytem möge aus unabhängig arbeitenden Bauteilen bestehen, die mit folgenden Wahrscheinlichkeiten ausfallen: Bauteil I: 0,2; Bauteil II: 0,1; Bauteil III: 0,05; Bauteil IV: 0,05. Es sei Ai =”Ausfall des Bauteils i”, i = 1, . . . , 4, und A = ”Ausfall des Gesamtsystems”. Drücken Sie für das System III IV I II A mit Hilfe der Ai aus ! Berechnen Sie die Ausfallwahrscheinlichkeit des gesamten Systems ! Lösung: Klausur Stochastik für Physiker und Lehramtskandidaten, WS 2005/06 Prof. Dr. F. Liese Name: Universität Rostock, 20. Januar 2006 Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 5 (4P) Das Gewicht X1 eines produzierten Gerätes schwankt zufällig und ist eine normalverteilte Zufallsvariable mit den Parametern µ1 = 10 kg und σ12 = 0, 9 kg 2 . Das Gewicht X2 der Verpackung schwankt ebenfalls und ist eine von X1 unabhängige normalverteilte Zufallsvariable mit den Parametern µ2 = 1kg und σ22 = 0, 4 kg 2 . Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Gesamtgewicht den Wert von 12kg überschreitet. Lösung: Klausur Stochastik für Physiker und Lehramtskandidaten, WS 2005/06 Prof. Dr. F. Liese Name: Universität Rostock, 20. Januar 2006 Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 6 (4P) Eine bestimmte Partei wird im Durchschnitt von 30% der Wahlberechtigten gewählt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass diese Partei in einem Dorf mit 1000 Wahlberechtigten mindestens 270 und höchstens 340 Stimmen bekommt? Hinweis: Verwenden Sie eine Approximation der benötigten Verteilung für große n. Lösung: