Einführung in quadratische Funktionen/Anhalteweg und Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Abschlusstest: Unterschied zwischen den Seiten

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Du bist nun am Ende des Lernpfades zur Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung angekommen.
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Um dein Wissen über Wahrscheinlichkeiten zu testen, bearbeite alle Aufgaben des folgenden Abschlusstest, der durchmischt Aufgaben zu allen Themen dieses Lernpfades erhält.
 
Die Lösungen enthalten nur die Antworten, jedoch nicht den Lösungsweg, sondern ein Hinweis zu dem Themengebiet, den du wiederholen solltest, falls die jeweilige Aufgabe noch nicht so gut geklappt hat.
 
= Abschlusstest =
 
== Aufgabe 1 ==
<div class="zuordnungs-quiz">
<big>'''Zuordnung'''</big><br>
Bestimme, ob es sich bei den Vorgängen um Zufallsexperimente handelt oder nicht.
{|
|-
|Zufallsexperiment || Eine Karte aus einem Kartenstapel ziehen || Wettervorhersage || Glücksrad drehen || Eine Person befragen, welche Partei sie wählen wird
|-
| kein Zufallsexperiment || Hütchenspielen || Testen wann Wasser zu kochen beginnt
|-
 
|}
</div>
</div>


Thema der Aufgabe: [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/Einf%C3%BChrung_in_die_Wahrscheinlichkeitsrechnung/Zufallsexperiment Zufallsexperiment]
== Aufgabe 2 ==
Bei dem jährlichen Schulfest findet eine Verlosung statt. Dabei wurde eine Kugel aus einem Eimer mit 65 schwarzen, 18 roten und 3 weißen Kugeln gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...
:a) eine schwarze Kugel zu ziehen?
:b) keine rote Kugel zu ziehen?
:c) eine rote oder weiße Kugel zu ziehen?
<popup name="Lösung">
:a) P("schwarze Kugel") = 0,7558 => 75,58%
:b) P("keine rote Kugel") = 0,7907 => 79,07%
:c) P("weiße oder rote Kugel") = 0,2442 => 24,42%
</popup>
Thema der Aufgabe: [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/%C3%9Cbungsseite21 Laplace Experiment]
== Aufgabe 3 ==
Man wählt eine zufällige Zahl zwischen 13 und 53. Gib die Ereignismenge und die Wahrscheinlichkeiten für folgende Ereignisse an:
:a) Die Zahl ist ungerade
:b) Die Zahl ist durch 4 teilbar
:c) Die Zahl ist eine Primzahl und gerade
:d) Die Zahl enthält die Ziffer 5
<popup name="Lösung">
'''Lösung für a):'''
A: Eine ungerade Zahl wird gezogen
A = {13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53}
P(A) = 0,5122 => 51,22%
'''Lösung für b):'''
B: Eine Zahl wird gezogen, die durch 4 teilbar ist
B = {16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52}
P(B) = 0,2439 => 24,39%
'''Lösung für c):'''
C: Eine Zahl wird gezogen, die Primzahl ist und gerade
C = { }
P(C) = 0
'''Lösung für d):'''
D: Die Zahl die gezogen wird, enthält die Ziffer 5
D = {15, 25, 35, 45, 50, 51, 52, 53}
P(D) = 0,1951 => 19,51%
</popup>
Themen der Aufgabe: [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/Einf%C3%BChrung_in_die_Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ereignis Ereignisse] und [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/%C3%9Cbungsseite21 Laplace Experiment]
== Aufgabe 4 ==
In einer Box sind 12 verschieden farbige Kugeln, darunter befindet sich eine rote Kugel.
:a) Es werden nacheinander vier Kugeln gezogen und zur Seite gelegt. Darunter befindet sich die rote Kugel nicht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, als Nächstes die rote Kugel zu ziehen?
:b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, im vierten Zug die rote zu ziehen, wenn die drei zuvor gezogenen Kugeln jedes Mal wieder zurückgelegt werden?
<popup name="Lösung">
'''Lösung für a):'''
P("rote Kugel ziehen") = 0,125 => 12,5%
'''Lösung für b):'''
P("rote Kugel ziehen") = 0,0833 => 8,33%
</popup>
Thema der Aufgabe: [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/%C3%9Cbungsseite21 Laplace Experiment]
== Aufgabe 5 ==
Ein nicht fairer Würfel mit den Augenzahlen 1-4 hat bei 500 Testdurchläufen folgende Daten geliefert:
{| class="wikitable"
|-
! Augenzahl!! Eins !! Zwei !! Drei !! Vier
|-
| Anzahl || 152 || 49 || 190 || 109
|}
Bestimme die folgenden Wahrscheinlichkeiten:
:a) Wie häufig fällt die Augenzahl 3?


=== Der Anhalteweg ===
:b) Wie häufig fällt eine gerade Augenzahl?


Wir haben oben gesehen, dass man selbst bei relativ moderaten Geschwindigkeiten mit beachtlichen Bremswegen rechnen muss. Dabei blieb jedoch noch unberücksichtigt, dass der '''Anhalteweg''' nicht allein der reine '''Bremsweg''' ist, sondern dass zum Bremsweg auch noch der sogenannte '''Reaktionsweg''' hinzukommt.<br />
:c) Wie wahrscheinlich ist es, dass nicht die 1 fällt?
Der Bremsweg ist derjenige Weg, den das Fahrzeug vom Beginn des Bremsvorgangs bis zum Stillstand zurücklegt. Er berücksichtigt also nicht, dass man nach dem Auftreten des Hindernisses eine gewisse Zeit (die ''Reaktionszeit''') benötigt, bis man überhaupt reagieren kann und bremst. Der Weg, den das Fahrzeug angesichts der Reaktionszeit noch ungebremst zurücklegt, nennt man '''Reaktionsweg'''.


<popup name="Lösung">
:a) P(A) = 0,38 => 38%


{{Arbeit|
:b) P(B) = 0,396 => 39,6%
ARBEIT=
# Man kann davon ausgehen, dass die Reaktionszeit bei einem gewöhnlichen Autofahrer nicht länger als eine Sekunde ist. Berechne den Reaktionsweg , der sich bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h, 50 km/h, 100 km/h  aus einer Reaktionszeit von einer Sekunde ergibt.
# Ermittle eine Formel, mit Hilfe derer man den Reaktionsweg aus der Geschwindigkeit berechnen kann. Geh dabei wieder von einer Reaktionszeit von einer Sekunde aus.
#Ermittle eine möglichst einfache Formel, mit Hilfe derer man den Anhalteweg aus der Geschwindigkeit berechnen kann.<br />
#Stelle den Anhalteweg in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit grafisch dar. Gehe wieder von einer Reaktionszeit von 1 Sekunde aus.


{{Lösung versteckt|1=
:c) P(C) = 0,696 => 69,6%
#v = 30 km/h <=> 30 km in einer Stunde <=> 30000 m in 3600 Sekunden <=> <math>\frac{30000}{3600}</math> m in 1 Sekunde <=> 8,3 m in einer Sekunde<br>
</popup>
:: D.h. bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h und einer Reaktionszeit von 1 Sekunde beträgt der Reaktionsweg ca. 8,3 m.
::genauso folgt: v = 50 km/h => Reaktionsweg ca. 13,9 m und v = 100 km/h => Reaktionsweg ca. 27,8 m
#'''Reaktionsweg''' = Geschwindigkeit (in m/s) '''mal''' Reaktionszeit
#Anhalteweg = Bremsweg + Reaktionsweg bzw. <math>s_A = \frac{1}{2 a_B} \cdot v^2 + t_R \cdot v</math>
#
}}
}}


== Aufgabe 6 ==
Aus dem Wort „ZUFALLSEXPERIMENT“ wird zufällig ein Buchstabe ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse:
:a) A: Es handelt sich um ein „E“.
:b) B: Es handelt sich um einen Konsonanten.
:c) C: Es handelt sich um einen Vokal.




=== Experimentieren mit einem Applet zum Anhalteweg ===
<popup name="Lösung">
:a) P(A) = 0,1176


Im folgenden Applet ist der Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Anhalteweg dargestellt worden. Mit Hilfe der Schieberegler können Geschwindigkeit, Bremsbeschleunigung und Reaktionszeit variiert werden. <br />
:b) P(B) = 0,647


<ggb_applet height="400" width="800" filename="Anhalteweg.ggb" />
:c) P(C) = 0,3529
</popup>


<br />&nbsp;
== Aufgabe 7 ==
In einem Würfelspielt steht folgende Spielregel: "Man werfe zwei Würfel und bilde die größtmögliche Zahl aus den beiden Augenzahlen" (Beispiel: Wenn man eine 2 und eine 4 würfelt, ist das die Zahl 42)


{{Arbeit|
:a) Gib den Ergebnisraum für dieses Spiel an.
ARBEIT=
#Experimentiere mit dem Applet.
#Beschreibe, welchen Einfluss Geschwindigkeit, Bremsbeschleunigung und Reaktionszeit auf den Anhalteweg haben.
#Bei welchem Wert für a ist der Anhalteweg bei einer Geschwindigkeit von 70 km/h und einer Reationszeit von 1,5 s ungefähr 70 m lang?


{{Lösung versteckt|1=
:b) Gib folgende Ereignismengen an:
#---
::1) A: Die gebildete Zahl besteht aus zwei gleichen Ziffern.
#Der Anhalteweg ist umso länger,
::2) B: Die Zahl enthält mindestens eine 4.
:- je höher die Geschwindigkeit ist,
::3) D: Die Zahl ist größer als 50.
:- je geringer die Bremsbeschleunigung ist,
:- je höher die Reaktionszeit ist.
#a = 4,6 m/s<sup>2</sup>


}}


<br />
<popup name="Lösung">
{{Arbeit|
:a) <math>\Omega</math> = {11, 21, 31, 41, 51, 61, 22, 32, 42, 52, 62, 33, 43, 53, 63, 44, 54, 64, 55, 65, 66}
ARBEIT=
Die tatsächliche Reaktionszeit hängt von verschiedenen Faktoren ab...


:b)
::1) A = {11, 22, 33, 44, 55, 66}
::2) B = {41, 42, 43, 44, 54, 64}
::3) C = {53, 54, 55, 61, 62, 63, 64, 65, 66}
</popup>


{{Lösung versteckt|1=
== Aufgabe 8 ==
In einem Hut befinden sich 100 Lose. Davon sind 30 kleine Gewinne, 10 große Gewinne und 2 Hauptgewinne. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...


}}
:a) etwas zu gewinnen?


----
:b) einen großen Gewinn zu ziehen?
{|border="0" cellspacing="0" cellpadding="4"
|align = "left" width="120"|[[Bild:Maehnrot.jpg|100px]]
|align = "left"|'''Nun kannst du wieder überprüfen, ob du alles verstanden hast!'''<br />
[[Bild:Pfeil.gif]] &nbsp; [[Quadratische_Funktionen_-_Übungen2|'''Hier geht es weiter''']]'''.'''


:c) keinen Hauptgewinn zu ziehen?
<popup name="Lösung">
:a) P("Gewinn") = 0,42 => 42%
:b) P("großer Gewinn") = 0,1 => 10%
:c) P("kein Hauptgewinn") = 0,98 => 98%
</popup>
== Aufgabe 9 ==
Im Sommer 2009 gab es in Berlin folgende Zahlen an Schulabgängern:
{| class="wikitable"
|-
| Gesamtzahl || mit allgemeiner Hochschulreife || mit mittlerem Schulabschluss || Hauptschulabschluss || ohne Schulabschluss
|-
| 24 600 || 11 600 || 6 400 || 4 500 || 2 100
|}
|}
Berechne die Wahrscheinlichkeit...
:a) dass ein Schulabgänger im Jahr 2009 mit mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
:b) dass ein Schüler mit allgemeiner Hochschulreife oder mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
:c) dass ein Schüler mit Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
<popup name="Lösung">
:a) P("mittlerer Schulabschluss") = 0,2602 => 26,02%
:b) P("Hochschuleife oder mittlerer Schulabschluss") = 0,7317 => 73,17%
:c) P("Schulabschluss") = 0,9146 => 91,46%
</popup>
== Aufgabe 10 ==
Ein Glücksrad ist in 12 gleichgroße Sektoren eingeteilt, die von 1 bis 12 nummeriert sind. Das Glücksrad wird einmal gedreht.
Mit welcher Wahrscheinlichkeit erhält man...
a) eine Zahl, die größer 10 oder kleiner als 3 ist?
b) eine Primzahl?
c) eine Zahl, die durch 4 teilbar ist?
<popup name="Lösung">
'''Lösung für a):'''
P(A) = 0,33
'''Lösung für b):'''
P(B) = 0,4167
'''Lösung für c):'''
P(C) = 0,25
</popup>

Version vom 14. November 2017, 10:53 Uhr

Du bist nun am Ende des Lernpfades zur Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung angekommen.

Um dein Wissen über Wahrscheinlichkeiten zu testen, bearbeite alle Aufgaben des folgenden Abschlusstest, der durchmischt Aufgaben zu allen Themen dieses Lernpfades erhält.

Die Lösungen enthalten nur die Antworten, jedoch nicht den Lösungsweg, sondern ein Hinweis zu dem Themengebiet, den du wiederholen solltest, falls die jeweilige Aufgabe noch nicht so gut geklappt hat.

Abschlusstest

Aufgabe 1

Zuordnung
Bestimme, ob es sich bei den Vorgängen um Zufallsexperimente handelt oder nicht.

Zufallsexperiment Eine Karte aus einem Kartenstapel ziehen Wettervorhersage Glücksrad drehen Eine Person befragen, welche Partei sie wählen wird
kein Zufallsexperiment Hütchenspielen Testen wann Wasser zu kochen beginnt

Thema der Aufgabe: Zufallsexperiment

Aufgabe 2

Bei dem jährlichen Schulfest findet eine Verlosung statt. Dabei wurde eine Kugel aus einem Eimer mit 65 schwarzen, 18 roten und 3 weißen Kugeln gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...

a) eine schwarze Kugel zu ziehen?
b) keine rote Kugel zu ziehen?
c) eine rote oder weiße Kugel zu ziehen?


<popup name="Lösung">

a) P("schwarze Kugel") = 0,7558 => 75,58%
b) P("keine rote Kugel") = 0,7907 => 79,07%
c) P("weiße oder rote Kugel") = 0,2442 => 24,42%

</popup>

Thema der Aufgabe: Laplace Experiment

Aufgabe 3

Man wählt eine zufällige Zahl zwischen 13 und 53. Gib die Ereignismenge und die Wahrscheinlichkeiten für folgende Ereignisse an:

a) Die Zahl ist ungerade
b) Die Zahl ist durch 4 teilbar
c) Die Zahl ist eine Primzahl und gerade
d) Die Zahl enthält die Ziffer 5


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

A: Eine ungerade Zahl wird gezogen

A = {13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53}

P(A) = 0,5122 => 51,22%

Lösung für b):

B: Eine Zahl wird gezogen, die durch 4 teilbar ist

B = {16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52}

P(B) = 0,2439 => 24,39%

Lösung für c):

C: Eine Zahl wird gezogen, die Primzahl ist und gerade

C = { }

P(C) = 0

Lösung für d):

D: Die Zahl die gezogen wird, enthält die Ziffer 5

D = {15, 25, 35, 45, 50, 51, 52, 53}

P(D) = 0,1951 => 19,51% </popup> Themen der Aufgabe: Ereignisse und Laplace Experiment

Aufgabe 4

In einer Box sind 12 verschieden farbige Kugeln, darunter befindet sich eine rote Kugel.

a) Es werden nacheinander vier Kugeln gezogen und zur Seite gelegt. Darunter befindet sich die rote Kugel nicht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, als Nächstes die rote Kugel zu ziehen?
b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, im vierten Zug die rote zu ziehen, wenn die drei zuvor gezogenen Kugeln jedes Mal wieder zurückgelegt werden?


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

P("rote Kugel ziehen") = 0,125 => 12,5%

Lösung für b):

P("rote Kugel ziehen") = 0,0833 => 8,33% </popup>

Thema der Aufgabe: Laplace Experiment

Aufgabe 5

Ein nicht fairer Würfel mit den Augenzahlen 1-4 hat bei 500 Testdurchläufen folgende Daten geliefert:

Augenzahl Eins Zwei Drei Vier
Anzahl 152 49 190 109

Bestimme die folgenden Wahrscheinlichkeiten:

a) Wie häufig fällt die Augenzahl 3?
b) Wie häufig fällt eine gerade Augenzahl?
c) Wie wahrscheinlich ist es, dass nicht die 1 fällt?

<popup name="Lösung">

a) P(A) = 0,38 => 38%
b) P(B) = 0,396 => 39,6%
c) P(C) = 0,696 => 69,6%

</popup>

Aufgabe 6

Aus dem Wort „ZUFALLSEXPERIMENT“ wird zufällig ein Buchstabe ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse:

a) A: Es handelt sich um ein „E“.
b) B: Es handelt sich um einen Konsonanten.
c) C: Es handelt sich um einen Vokal.


<popup name="Lösung">

a) P(A) = 0,1176
b) P(B) = 0,647
c) P(C) = 0,3529

</popup>

Aufgabe 7

In einem Würfelspielt steht folgende Spielregel: "Man werfe zwei Würfel und bilde die größtmögliche Zahl aus den beiden Augenzahlen" (Beispiel: Wenn man eine 2 und eine 4 würfelt, ist das die Zahl 42)

a) Gib den Ergebnisraum für dieses Spiel an.
b) Gib folgende Ereignismengen an:
1) A: Die gebildete Zahl besteht aus zwei gleichen Ziffern.
2) B: Die Zahl enthält mindestens eine 4.
3) D: Die Zahl ist größer als 50.


<popup name="Lösung">

a) = {11, 21, 31, 41, 51, 61, 22, 32, 42, 52, 62, 33, 43, 53, 63, 44, 54, 64, 55, 65, 66}
b)
1) A = {11, 22, 33, 44, 55, 66}
2) B = {41, 42, 43, 44, 54, 64}
3) C = {53, 54, 55, 61, 62, 63, 64, 65, 66}

</popup>

Aufgabe 8

In einem Hut befinden sich 100 Lose. Davon sind 30 kleine Gewinne, 10 große Gewinne und 2 Hauptgewinne. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...

a) etwas zu gewinnen?
b) einen großen Gewinn zu ziehen?
c) keinen Hauptgewinn zu ziehen?


<popup name="Lösung">

a) P("Gewinn") = 0,42 => 42%
b) P("großer Gewinn") = 0,1 => 10%
c) P("kein Hauptgewinn") = 0,98 => 98%

</popup>

Aufgabe 9

Im Sommer 2009 gab es in Berlin folgende Zahlen an Schulabgängern:

Gesamtzahl mit allgemeiner Hochschulreife mit mittlerem Schulabschluss Hauptschulabschluss ohne Schulabschluss
24 600 11 600 6 400 4 500 2 100

Berechne die Wahrscheinlichkeit...

a) dass ein Schulabgänger im Jahr 2009 mit mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
b) dass ein Schüler mit allgemeiner Hochschulreife oder mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
c) dass ein Schüler mit Schulabschluss von der Schule gegangen ist.

<popup name="Lösung">

a) P("mittlerer Schulabschluss") = 0,2602 => 26,02%
b) P("Hochschuleife oder mittlerer Schulabschluss") = 0,7317 => 73,17%
c) P("Schulabschluss") = 0,9146 => 91,46%

</popup>

Aufgabe 10

Ein Glücksrad ist in 12 gleichgroße Sektoren eingeteilt, die von 1 bis 12 nummeriert sind. Das Glücksrad wird einmal gedreht.

Mit welcher Wahrscheinlichkeit erhält man...

a) eine Zahl, die größer 10 oder kleiner als 3 ist?

b) eine Primzahl?

c) eine Zahl, die durch 4 teilbar ist?


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

P(A) = 0,33

Lösung für b):

P(B) = 0,4167

Lösung für c):

P(C) = 0,25 </popup>