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Abi Bayern 2018 Stochastik B1

Aufgabe

Auf einem Abschnitt einer wenig befahrenen Landstraße ist eine Höchstgeschwindigkeit von zugelassen. An einer Stelle dieses Abschnitts wird die Geschwindigkeit vorbeifahrender Pkw gemessen. Im Folgenden werden vereinfachend nur solche Fahrten betrachtet, bei denen die Fahrer die Geschwindigkeit unabhängig voneinander wählen konnten.

Aufgabe 1

Für die ersten 200 erfassten Fahrten ergab sich nach Einteilung in Geschwindigkeitsklassen die folgende Verteilung:

Bei der 200 Fahrten war der Fahrer allein unterwegs, 65 dieser Alleinfahrer fuhren zu schnell. Aus den 200 Fahrten wird eine zufällig ausgewählt. Es werden folgende Ereignisse betrachtet:
  • "Der Fahrer war allein unterwegs."
  • "Der Pkw war zu schnell."
  1. Weisen Sie nach, dass die Ereignisse und stochastisch abhängig sind, und geben Sie hierfür einen möglichen Grund im Sachzusammenhang an.
    (5 BE)
    Die Geschwindigkeitsmessungen werden über einen längeren Zeitraum fortgesetzt. Dabei zeigt sich, dass die Verteilung der auf genau gemessenen Geschwindigkeiten näherungsweise durch eine Binomialverteilung mit den Parametern und beschrieben werden kann. Beispielsweise entspricht näherungsweise dem Anteil der mit einer Geschwindigkeit von erfassten Pkw.
  2. Bestätigen Sie exemplarisch für eine der beiden mittleren Geschwindigkeitsklassen der oben dargestellten Stichprobe, dass die ermittelte Anzahl der Fahrten mit der Beschreibung durch die Binomialverteilung im Einklang steht.
    (4 BE)
  3. Bestimmen Sie unter Verwendung dieser Binomialverteilung die kleinste Geschwindigkeit , für die die folgende Aussage zutrifft: "Bei mehr als der erfassten Fahrten wird nicht überschritten."
    (2 BE)

Aufgabe 2

Die Polizei führt an der Messstelle eine Geschwindigkeitskontrolle durch. Bei einer Geschwindigkeit von mehr als liegt ein Tempoverstoß vor. Vereinfachend soll davon ausgegangen werden, dass die Geschwindigkeit eines vorbeifahrenden Pkw mit einer Wahrscheinlichkeit von größer als ist.

  1. Berechnen Sie die Anzahl der Geschwindigkeitsmessungen, die mindestens durchgeführt werden müssen, damit mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als mindestens ein Tempoverstoß erfasst wird.
    (4 BE)
  2. Liegt in einer Stichprobe von 50 Geschwindigkeitsmessungen die Zahl der Tempoverstöße um mehr als eine Standardabweichung unter dem Erwartungswert, geht die Polizei davon aus, dass wirksam vor der Geschwindigkeitskontrolle gewarnt wurde, und bricht die Kontrolle ab. Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Geschwindigkeitskontrolle fortgeführt wird, obwohl die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Tempoverstoß begangen wird, auf gesunken ist.
    (5 BE)