107 Wegener BM/4/Wahrsch/q Freitag 23.05.2003 16:19:22 Wahrscheinlichkeit Definition Sei S eine Grundmenge mit Teilmengen A, B, C, D, .... Die Grundmenge S heißt messbar, wenn zu je zwei Teilmengen A und B auch deren Vereinigung A ∪ B zu S gehört. Jeder Teilmenge A der messbaren Grundmenge S wird als Maß P eine Zahl von 0 bis 1 (incl.) zugeordnet, wobei folgende Regeln (Axiome) vorgegeben sind: (1) P(∅) = 0 (2) P(S) = 1 (3) P(A ∪ B) = P(A) + P(B) wenn gilt: A ∩ B = ∅ P(A) heißt die Wahrscheinlichkeit (Probability) von A (d.i. der Grad der Zuverlässigkeit, mit der ein zukünftiges Ergebnis aus der Ereignismenge A erwartet werden kann.) Dr. Gerd Wegener, Hannover 2003 1 Wahrscheinlichkeit Rechenregeln Aus der Definition der Wahrscheinlichkeit folgt unmittelbar: (4) P(A) = 1 - P(A) (5) P(A ∪ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B) Beispiele: Aus der Regelmäßigkeit des Würfels sowie den Axiomen (2) und (3) folgt: P({ }) = P({ }) = P({ }) = P({ }) = P({ }) = P({ }) P({ }) + P({ }) + P({ }) + P({ }) + P({ }) + P({ }) = P({ , , , , 1 P({ }) = , P({ 6 , }) = 1 1 }) = , P({ 6 1 }) = , ... 6 Aus Folgerung (5) ergibt sich: P({ , , }∪{ = P({ , , }) + P({ 2 Dr. Gerd Wegener, Hannover 2003 , , , }) , }) - P({ 1 1 1 5 2 2 6 6 }) = + - = Wahrscheinlichkeit Produktwahrscheinlichkeit Bei kombinierten Ereignissen sind die Elemente der Grundmenge S die geordneten Kombinationen der einzelnen Ereignisse. Seien x ein Ereignis aus X und y ein Ereignis aus Y, dann heißt P(x,y) die Produktwahrscheinlichkeit von x und y. Sind das Auftreten von x aus X und y aus Y unabhängig voneinander, so gilt: P(x,y) = P(x) · P(y) Beim Würfeln mit zwei Würfeln gilt, da die Ergebnisse unabhängig voneinander sind, für die Wahrscheinlichkeit, etwa folgendes: P({ = P({ }, { }) = P({ }) · P({ }, { }) 1 1 1 6 6 36 }) = · = P({ }, { }) + P({ }, { }) = P({ }, { }) + P({ }, { }) = Dr. Gerd Wegener, Hannover 2003 1 36 + 1 36 = 1 18 3 Wahrscheinlichkeit Produktwahrscheinlichkeit Beispiel: Würfeln mit zwei Würfeln Dr. Gerd Wegener, Hannover 2003 4