Olasılık


ÖRNEK UZAY ve ÖRNEK NOKTA

Bir deney sonucunda gelebilecek tüm sonuçların kümesine örnek uzay (E), bu kümenin her elemanına da “örnek nokta” denir.

ÖRNEK:
Bir madeni para atıldığında örnek uzayın iki elemanı vardır.

E= {Yazı,Tura}={Y,T}

ÖRNEK:
2 madeni para atılması deneyinde örnek uzay E={YY,YT,TY,TT}

UYARI
N tane madeni paranın havaya atılması (veya bir paranın n kez atılması) deneyinde s(E) = 2.2.....2= 2n dir.

ÖRNEK:
İçerisinde 4 siyah, 3 beyaz ve 2 kırmızı top bulunan bir torbadan rasgele üç top seçme deneyinde örnek uzayın eleman sayısını bulalım.


ÇÖZÜM
Torbada: 4+3+2=9 top vardır. 9 toptan 3’ü seçileceğinden örnek uzayın eleman sayısı:
S(E)= C(9,3) = 9.8.7 = 84 bulalım
1.2.3
ÖRNEK:
1,2,3,4,5 rakamları ile yazılabilecek üç basamaklı sayılar yazma deneyinde örnek uzayın eleman sayısı S(E) = 5.5.5 = 125 dir.

OLAY: Örnek uzayın alt kümelerinden her birine olay denir.

KESİN OLAY: Olması kesin olan olaylara denir. Yani olay kümesi, örnek uzay kümesine eşit olan olaylardır.

İMKANSIZ OLAY: Olması mümkün olmayan olaydır.

ÖRNEK:

1. İki madeni para atılması deneyinde en az bir tura gelmesi olayı;
A = {TT,TY,YT} olur.
2. İki zarın havaya atılması deneyinde üste gelen sayıların
i) Aynı olması olayı A olsun.
A = {(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6)}
ii) Toplamının 5 olması olayı B olsun
B = {(1,4),(4,1),(2,3),(3,2)} dır.
iii) Toplamının 14 olması imkansız olaydır.
iv) Birinin 7’den küçük, diğerinin 0’dan büyük olması olayı kesin olaydır.

OLASILIK FONKSİYONU

E örnek uzayının tüm alt kümelerinin kümesi K olsun.

P:K [0,1]
A P(A) fonksiyonu aşağıdaki koşulları sağlıyor ise P fonksiyonuna “olasılık fonksiyonu” denir.

1) 0 ≤ P(A) ≤ 1
2) P() = 0 (imkansız olay)
3) P(E) = 1 (kesin olay)
4) P(A’) : A olayının olmama olasılığı ise ve
P(A) = 1-P(A’) dir.

EŞ OLUMLU ÖRNEK UZAY

Yapılan bir deneyde bütün çıkabilenlerin olasılıkları eşit ise “eş olumlu örnek uzay” denir.

P(A) = s(A) = İstenen durumlar sayısı dır.
s(E) Tüm durumlar sayısı

ÖRNEK:

i) Bir madeni para atılması deneyinde yazı gelmesi ile tura gelmesi olasılıkları eşittir.

P(Y) = P(T) = 1 dir.
2
ii) Bir zar atılması deneyinde 1 gelme olasılığı ile 2,3,4,5 ve 6 gelme olasılıkları eşittir.


AYRIK OLAYLAR

Bir örnek uzaya ait iki olayın kesişimi boş küme ise bu iki olaya “ayrık olaylar” denir. A ve B ayrık iki olay ise A veya B den en az birinin ortaya çıkma olasılığı, bu iki olayın olasılıkları toplamına eşittir.
P(AB) = P(A) + P(B) dir.

ÖRNEK:

Bir zar atıldığında
Tek sayı gelme olayı: A = (1,3,5)
Çift sayı gelme olayı: B = (2,4,6)
Asal sayı gelme olayı C = (2,3,5) olsun.
Buradan :

1) A  B = (1,3,5)  (2,4,6) =  olduğundan A ve B ayrık olaylardır
2) A  C = (1,3,5)  (2,3,5) = (3,5) olduğundan ayrık olaylar değildir.
NOT: A ve B ayrık olaylar değil ise
P(AB) = P(A) + P(B) – P(A  B) dir.

ÖRNEK :
Bir kutuda 5 siyah ve 4 beyaz top bulunmaktadır. Bu kutudan

a) Çekilen bir topun siyah olma olasılığı :

P(S) = Siyah top sayısı = 5 bulunur.
Toplam top sayısı 9

b) Çekilen iki topun ikisinin de beyaz olma olasılığını bulalım.

İstenen durum sayısı: 4 beyaz toptan 2 tanesini çekmek s 4 = 6 dir.
2

Tüm durumlar sayısı : Toplam 9 toptan 2 tanesini çekmek s(E) = 9 = 36 dir.
2
Sonuç olarak : P(A) = s(A) = 6 = 1 dır.
S(E) 36 6

c) Çekilen iki topun farklı renkte olma olasılığını bulalım.

İstenen durum sayısı: s(A) = 5 4 = 20 dır.
1 1
P(A) = s(A) = 20 = 5 olur.
s(E) 36 9

d) Çekilen iki toptan birincinin siyah, ikincinin beyaz olma olasılığını bulalım. Buradan sıralama verilmektedir. Birincinin siyah olma olasılığı = 5 dır. Kalan top
9
sayısı 9 – 1 = 8 olduğuna göre ikincinin beyaz olma olasılığı = 4 dir.
8
Sonuç olarak:
P(BS) = 5 . 4 = 5
9 8 18

ÖRNEK:
İçinde 6 kırmızı ve 4 beyaz bilye bulunan bir torbadan çekilen bilye tekrar torbaya atılmak üzere iki bilye çekiliyor.

a) Çekilen iki bilyenin ikisinin de kırmızı olma olasılığı
b) Çekilen iki bilyenin farklı renkte olma olasılığı
c) Çekilen iki bilyenin aynı renkte olma olasılığı
d) Çekilen iki bilyeden birincisinin kırmızı ikincisinin beyaz olma olasılığı kaçtır?


ÇÖZÜM:

a) P(KK) = 5 . 5 = 25 dır.
8 8 64
b) P(KS) + P(SK) = 6 . 4 + 4 . 6
10 10 10 10
= 48 = 12
100 25
c) P(KK) + P(BB) = 6 . 6 + 4 . 4
10 10 10 10
= 52 = 13
100 25
d) P(KB) = 6 . 4 = 24 = 6
10 10 100 25

ÖRNEK:

Bir torbada bulunan 6 beyaz 5 kırmızı ve 4 siyah bilye vardır. Torbadan rastgele çekilen 3 bilyenin
a) Üçününde beyaz olma olasılığı
b) Üçününde aynı renkte olma olasılığı
c) Üçününde farklı renkte olma olasılığı
d) 1. nin beyaz, 2. nin kırmızı ve 3. nün siyah olma olasılığı nedir?

ÇÖZÜM:

6+5+4 = 15 bilyeden 3’ü C(15,3) = 455 değişik şekilde seçileceğinden örnek uzayın eleman sayısı s(E) = 455’tir.
a) Seçilen üç bilyenin üçünün de beyaz olma olayı A olsun.
6 beyaz bilyeden 3’ü C(6,3) = 20 değişik şekilde seçileceğinden s(A) = 20 dir.
P(A) = s(A) = 20 = 4 bulunur.
S(E) 455 91
b) Üçününde aynı renkte olma olayı B olsun.
6 beyazdan, 3 beyaz: C(6,3) = 20
5 kırmızıdan, 3 kırmızı: C(5,3) =10
4 siyahtan, 3 siyah: C(4,3) = 4 değişik şekilde seçileceğinden, aynı renkli 3 bilye 20+10+4 = 34 farklı şekilde seçilebilir.
Buna göre
P(B) = s(B) = 34
S(E) 455
c) Seçilen her 3 bilyeninde farklı renklerde olma olayı C olsun.

6 beyazdan biri C(6,1)
5 kırmızıdan biri C(5,1) s(C) = C(6,1).C(5,1).C(4,1)
4 siyahtan biri C(4,1) =6.5.4 = 120
ise s(C) = 120 = 24
s(E) 455 91

d) Bu soruda sıralama vardır.
Birincinin beyaz olma olasılığı : 6
15
İkincinin kırmızı olma olasılığı : 5
14
Üçüncünün siyah olma olasılığı : 4
13
P(D) = 6 . 5 . 4 = 4
15 14 13 91