Aksioma Peluang

  Eni Sumarminingsih, S.Si, MM
Notasi dan Terminologi
 Ruang Contoh : Himpunan semua kemungkinan hasil suatu
   percobaan dan dilambangkan dengan huruf S
 Contoh
  Perhatikan percobaan pelemparan sebuah dadu bersisi enam.
   Bila kita tertarik pada bilangan yang muncul,
   ruang contohnya adalah S1 = {1,2,3,4,5,6}
   Bila kita tertarik pada apakah bilangan yang muncul genap atau
   ganjil
   ruang contohnya adalah S2 = {genap, ganjil}
  Sebuah percobaan pelemparan dua koin dan pengamatan pada
   sisi mana yang muncul,
   ruang contohnya adalah S ={GG, GA, AG, AA}. Dimana G
   melambangkan yang muncul adalah Gambar sedangkan A
   melambangkan yang muncul adalah Angka
 Kejadian : Suatu himpunan bagian dari ruang contoh
Contoh
 Kejadian terambilnya kartu hati dari seperangkat (52
  helai) kartu bridge dapat dinyatakan sebagai A =
  {hati} yang merupakan himpunan bagian dari ruang
  contoh S = {hati, sekop, klaver, wajik}. Kejadian B
  yaitu terambilnya kartu merah, B = {hati, wajik}
 Pada percobaan pelemparan 2 koin, E = {GG, GA}
  adalah kejadian bahwa pada koin pertama muncul
  Gambar. Sedangkan kejadian F = {GA, AA} adalah
  kejadian pada koin kedua muncul Angka
 Kejadian    Sederhana : adalah suatu
  kejadian yang dapat dinyatakan sebagai
  suatu himpunan yang hanya terdiri dari
  satu titik contoh.
 Kejadian majemuk : adalah suatu
  kejadian yang dapat dinyatakan sebagai
  gabungan dari beberapa kejadian
  sederhana
Contoh
 Pada contoh pelemparan dua koin dengan S
  ={GG, GA, AG, AA}, kejadian munculnya
  Gambar pada koin pertama dan Gambar pada
  koin kedua adalah kejadian sederhana yang
  dapat dilambangkan dengan A = {GG}.
  Kejadian munculnya Gambar pada koin
  pertama adalah kejadian majemuk yang dapat
  dilambangkan dengan B = {GG, GA}
Pengolahan Kejadian
  Irisan dua kejadian (A∩B) : adalah
   kejadian yang mengandung semua
   unsur persekutuan kejadian A dan
   kejadian B
  Gabungan dua kejadian (A∪B) :
   adalah kejadian yang mencakup semua
   unsur atau anggota A atau B atau
   keduanya
  Komplemen suatu kejadian (Ac) :
   adalah himpunan semua anggota S
   yang bukan anggota A
Contoh
 Misalkan A = {1,2,3,4,5} dan B = {2,4,6,8};
  maka A∩B = {2,4}
 Bila R adalah himpunan semua pembayar
  pajak dan S adalah himpunan semua orang
  yang berusia di atas 65 tahun,
  maka R∩S adalah himpunan semua
  pembayar pajak yang berusia di atas 65 tahun
 Jika A = {2,3,5,8} dan B = {3,6,8},
  maka A∪B = {2,3,5,6,8}
   Jika M = {x|3<x<9} dan N = {y|5<y<12},
    maka M∪N = {z|3<z<12}
   Misalkan S = {buku, anjing, rokok, uang logam, peta,
    perang}. Jika A = {anjing, perang, buku, rokok}
    maka Ac = {uang logam, peta}
   Misalkan K adalah kejadian terambilnya kartu merah
    dari seperangkat kartu bridge dan S adalah ruang
    contohnya yang berupa seluruh kartu tersebut.
    Maka Kc adalah kejadian terambilnya kartu bukan
    merah, yang berarti juga terambilnya kartu hitam.
 Dua kejadian A dan B dikatakan saling
 terpisah atau mutually exclusive bila
 A∩B = ∅, artinya A dan B tidak
 mempunyai unsur persekutuan
 Diagram  Venn : Representasi secara
 grafis untuk mengilustrasikan logical
 relations di antara kejadian – kejadian
Diagram Venn

  Bagian   yang diarsir : E∪F




  Bagian   yang diarsir E∩F
E   ⊂F




   Bagian yang diarsir Ec
Hukum – hukum operasi dari
gabungan, irisan dan komplemen

  Hukum     komutatif : A∪B = B∪A, A∩B =
   B∩A
  Hukum Asosiatif : (A∪B) ∪C = A∪(B
   ∪C), (A∩B)∩C=A∩(B∩C)
  Hukum Distributif : (A∪B) ∩C = (A∩C) ∪
   (B∩C), (A∩B) ∪C = (A∪C) ∩ (B∪C)
  Hukum De Morgan
         c                      c
   n
            n
                         n
                                     n
    Ei  =  Eic
                         Ei  =  Eic
                               
   i =1    i =1         i =1    i =1
Definisi Peluang dan Sifat – sifatnya

  Definisi       dalam term frekuensi relatif
                n( E )
   P( E ) = lim
           n→∞ n


 dengan P(E) = peluang kejadian E
 n(E) = banyaknya kejadian E
 n = banyak percobaan
 Definisi  berdasar pendekatan
  aksiomatik modern
 Misalkan sebuah percobaan dengan
  ruang contoh S. Untuk setiap kejadian E
  dari ruang contoh S diasumsikan P(E)
  terdefinisi dan memenuhi tiga aksioma
  berikut :
 Aksioma 1 : 0 ≤ P(E) ≤ 1
 Aksioma 2 : P(S) = 1
 Aksioma  3 : Untuk barisan kejadian yang
 saling lepas (mutually eksklusive) E1,
 E2, …( yaitu kejadian kejadian dimana
 Ei∩Ej = ∅ di mana i ≠ j),
  ∞        ∞
 P U Ei  = ∑P ( Ei )
  i =1  i =1
 dimana P(E) adalah peluang kejadian E
Contoh

   Dalam percobaan pelemparan koin, jika kita mengasumsikan
    bahwa peluang munculnya Gambar dan Angka sama besar,
    maka P({G}) = P({A}) = ½. Tetapi jika kita mengasumsikan
    bahwa koin tersebut tidak setimbang sehingga peluang
    munculnya Gambar adalah dua kali peluang muncul Angka,
    maka P({G}) = 2/3 dan P({A}) = 1/3

   Jika sebuah dadu bermata 6 dilemparkan dan misalkan peluang
    munculnya tiap sisi adalah sama, maka P({1}) = P({2}) = P({3}) =
    P({4}) = P({5}) = P({6}) = 1/6. Dari aksioma 3, kita akan dapat
    mengetahui peluang kejadian munculnya mata dadu genap
    adalah
    P({2,4,6}) = P({2}) + P({4}) + P({6}) = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6 = 1/2
Proposisi yang berkaian dengan
peluang
  Proposisi  1:
   P(Ec) = 1 – P(E)
  Proposisi 2

   Jika E ⊂ F, maka P(E) ≤ P(F)
  Proposisi 3 :

   P(E∪F)= P(E) + P(F) – P(E∩F)
Contoh
 Misalkan P = {a, i, u ,e ,o} dan R adalah {b, c, d, f, g},
  maka P∩R = ∅. P dan R adalah dua kejadian yang
  saling terpisah atau mutually exlusive.

   Pada percobaan pelemparan dadu bermata 6, A
    adalah kejadian munculnya mata dadu genap dan B
    adalah kejadian munculnya mata dadu 3.
    A dan B adalah dua kejadian yang mutually exclusive.
 Proposisi   4:        P(E1∪E2∪…∪En)
          = ∑P( E ) −∑P( E  E ) +... +
               n

                              i                     i1   i2
              i =1                    i1 <i2

             (−1) ∑ P( E ∩ E ∩ ... ∩ E ) +
                     r +1
                                               i1   i2        ir
                            i1 <i2 <...<ir


           …+(-1)n+1P(E1∩E2∩…∩En)
 Penjumlahan           P(Ei1∩Ei2∩…∩Eir)
  diambil dari semua himpunan bagian
  berukuran r yang mungkin dari himpunan
  {1,2,…,n}
 Diasumsikan   bahwa semua hasil dalam ruang
  contoh mempunyai peluang terjadi yang sama.
 Misalkan suatu percobaan dengan ruang
  contoh terbatas, S = {1,2,…,N}, maka
  diasumsikan
     P{1}= P{2}=…= P{N}
 sehingga P({i}) = 1/N
 dan P(E) = banyaknya titik dalam E/
  banyaknya titik dalam S
Contoh
 Dalam pelemparan dua koin, ruang contohnya adalah {GG, GA,
  AG, AA}. Sehingga masing – masing titik contoh memiliki peluang
  ¼ untuk terjadi. Peluang terjadinya kejadian A yaitu munculnya
  Gambar pada koin pertama 2/4 karena kejadian A mengandung
  dua titik contoh.

   Dalam kejadian pelemparan dua dadu, terdapat 36 titik contoh
    dalam ruung contohnya sehingga masing – masing titik contoh
    mempunyai peluang 1/36 untuk terjadi. Kejadian C yaitu kejadian
    penjumlahan mata dadu yang keluar adalah tujuh mengandung 6
    titik contoh yaitu (1,6), (2,5), (3,4), (4,3), (5,2) dan (6,1). Sehingga
    peluang kejadian C adalah 6/36 = 1/6.
 Definisi berdasar term ukuran
  keyakinan: peluang merupakan ukuran
  keyakinan seseorang pada pernyataan
  yang dinyatakan olehnya
 Bersifat sangat subyektif dan
  dipengaruhi oleh pengetahuan dan
  pengalaman orang yang menyatakan
  peluang tersebut
Soal - soal

 1. Sebuah koin dilempar tiga kali dan sisi
     apa yang muncul diamati (Gambar
     atau Angka)
      Daftarkan ruang contohnya.
      Daftarkan unsur yang menyusun kejadian
       A = kejadian muncul sedikitnya dua
       Gambar, kejadian B = kejadian muncul
       Gambar pada dua koin pertama dan C =
       kejadian muncul Angka pada pelemparan
       terakhir
2. Dari 5 orang laki – laki dan 4 orang
    perempuan akan dipilih 3 orang
    sebagai wakil dari suatu partai yang
    akan dikirim untuk menghadiri suatu
    konferensi. Berapa peluang yang
    terpilih adalah (a) ketiganya laki – laki
    (b) ketiganya perempuan dan (c) 1 laki
    – laki dan 2 perempuan

Aksioma peluang

  • 1.
    Aksioma Peluang Eni Sumarminingsih, S.Si, MM
  • 2.
    Notasi dan Terminologi Ruang Contoh : Himpunan semua kemungkinan hasil suatu percobaan dan dilambangkan dengan huruf S Contoh  Perhatikan percobaan pelemparan sebuah dadu bersisi enam. Bila kita tertarik pada bilangan yang muncul, ruang contohnya adalah S1 = {1,2,3,4,5,6} Bila kita tertarik pada apakah bilangan yang muncul genap atau ganjil ruang contohnya adalah S2 = {genap, ganjil}  Sebuah percobaan pelemparan dua koin dan pengamatan pada sisi mana yang muncul, ruang contohnya adalah S ={GG, GA, AG, AA}. Dimana G melambangkan yang muncul adalah Gambar sedangkan A melambangkan yang muncul adalah Angka
  • 3.
     Kejadian :Suatu himpunan bagian dari ruang contoh Contoh  Kejadian terambilnya kartu hati dari seperangkat (52 helai) kartu bridge dapat dinyatakan sebagai A = {hati} yang merupakan himpunan bagian dari ruang contoh S = {hati, sekop, klaver, wajik}. Kejadian B yaitu terambilnya kartu merah, B = {hati, wajik}  Pada percobaan pelemparan 2 koin, E = {GG, GA} adalah kejadian bahwa pada koin pertama muncul Gambar. Sedangkan kejadian F = {GA, AA} adalah kejadian pada koin kedua muncul Angka
  • 4.
     Kejadian Sederhana : adalah suatu kejadian yang dapat dinyatakan sebagai suatu himpunan yang hanya terdiri dari satu titik contoh.  Kejadian majemuk : adalah suatu kejadian yang dapat dinyatakan sebagai gabungan dari beberapa kejadian sederhana
  • 5.
    Contoh  Pada contohpelemparan dua koin dengan S ={GG, GA, AG, AA}, kejadian munculnya Gambar pada koin pertama dan Gambar pada koin kedua adalah kejadian sederhana yang dapat dilambangkan dengan A = {GG}. Kejadian munculnya Gambar pada koin pertama adalah kejadian majemuk yang dapat dilambangkan dengan B = {GG, GA}
  • 6.
    Pengolahan Kejadian Irisan dua kejadian (A∩B) : adalah kejadian yang mengandung semua unsur persekutuan kejadian A dan kejadian B  Gabungan dua kejadian (A∪B) : adalah kejadian yang mencakup semua unsur atau anggota A atau B atau keduanya  Komplemen suatu kejadian (Ac) : adalah himpunan semua anggota S yang bukan anggota A
  • 7.
    Contoh  Misalkan A= {1,2,3,4,5} dan B = {2,4,6,8}; maka A∩B = {2,4}  Bila R adalah himpunan semua pembayar pajak dan S adalah himpunan semua orang yang berusia di atas 65 tahun, maka R∩S adalah himpunan semua pembayar pajak yang berusia di atas 65 tahun  Jika A = {2,3,5,8} dan B = {3,6,8}, maka A∪B = {2,3,5,6,8}
  • 8.
    Jika M = {x|3<x<9} dan N = {y|5<y<12}, maka M∪N = {z|3<z<12}  Misalkan S = {buku, anjing, rokok, uang logam, peta, perang}. Jika A = {anjing, perang, buku, rokok} maka Ac = {uang logam, peta}  Misalkan K adalah kejadian terambilnya kartu merah dari seperangkat kartu bridge dan S adalah ruang contohnya yang berupa seluruh kartu tersebut. Maka Kc adalah kejadian terambilnya kartu bukan merah, yang berarti juga terambilnya kartu hitam.
  • 9.
     Dua kejadianA dan B dikatakan saling terpisah atau mutually exclusive bila A∩B = ∅, artinya A dan B tidak mempunyai unsur persekutuan
  • 10.
     Diagram Venn : Representasi secara grafis untuk mengilustrasikan logical relations di antara kejadian – kejadian
  • 11.
    Diagram Venn Bagian yang diarsir : E∪F  Bagian yang diarsir E∩F
  • 12.
    E ⊂F  Bagian yang diarsir Ec
  • 13.
    Hukum – hukumoperasi dari gabungan, irisan dan komplemen  Hukum komutatif : A∪B = B∪A, A∩B = B∩A  Hukum Asosiatif : (A∪B) ∪C = A∪(B ∪C), (A∩B)∩C=A∩(B∩C)  Hukum Distributif : (A∪B) ∩C = (A∩C) ∪ (B∩C), (A∩B) ∪C = (A∪C) ∩ (B∪C)  Hukum De Morgan c c  n  n n  n   Ei  =  Eic     Ei  =  Eic    i =1  i =1  i =1  i =1
  • 14.
    Definisi Peluang danSifat – sifatnya  Definisi dalam term frekuensi relatif n( E ) P( E ) = lim n→∞ n dengan P(E) = peluang kejadian E n(E) = banyaknya kejadian E n = banyak percobaan
  • 15.
     Definisi berdasar pendekatan aksiomatik modern  Misalkan sebuah percobaan dengan ruang contoh S. Untuk setiap kejadian E dari ruang contoh S diasumsikan P(E) terdefinisi dan memenuhi tiga aksioma berikut :  Aksioma 1 : 0 ≤ P(E) ≤ 1  Aksioma 2 : P(S) = 1
  • 16.
     Aksioma 3 : Untuk barisan kejadian yang saling lepas (mutually eksklusive) E1, E2, …( yaitu kejadian kejadian dimana Ei∩Ej = ∅ di mana i ≠ j), ∞  ∞ P U Ei  = ∑P ( Ei ) i =1  i =1 dimana P(E) adalah peluang kejadian E
  • 17.
    Contoh  Dalam percobaan pelemparan koin, jika kita mengasumsikan bahwa peluang munculnya Gambar dan Angka sama besar, maka P({G}) = P({A}) = ½. Tetapi jika kita mengasumsikan bahwa koin tersebut tidak setimbang sehingga peluang munculnya Gambar adalah dua kali peluang muncul Angka, maka P({G}) = 2/3 dan P({A}) = 1/3  Jika sebuah dadu bermata 6 dilemparkan dan misalkan peluang munculnya tiap sisi adalah sama, maka P({1}) = P({2}) = P({3}) = P({4}) = P({5}) = P({6}) = 1/6. Dari aksioma 3, kita akan dapat mengetahui peluang kejadian munculnya mata dadu genap adalah P({2,4,6}) = P({2}) + P({4}) + P({6}) = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6 = 1/2
  • 18.
    Proposisi yang berkaiandengan peluang  Proposisi 1: P(Ec) = 1 – P(E)  Proposisi 2 Jika E ⊂ F, maka P(E) ≤ P(F)  Proposisi 3 : P(E∪F)= P(E) + P(F) – P(E∩F)
  • 19.
    Contoh  Misalkan P= {a, i, u ,e ,o} dan R adalah {b, c, d, f, g}, maka P∩R = ∅. P dan R adalah dua kejadian yang saling terpisah atau mutually exlusive.  Pada percobaan pelemparan dadu bermata 6, A adalah kejadian munculnya mata dadu genap dan B adalah kejadian munculnya mata dadu 3. A dan B adalah dua kejadian yang mutually exclusive.
  • 20.
     Proposisi 4: P(E1∪E2∪…∪En) = ∑P( E ) −∑P( E  E ) +... + n i i1 i2 i =1 i1 <i2 (−1) ∑ P( E ∩ E ∩ ... ∩ E ) + r +1 i1 i2 ir i1 <i2 <...<ir …+(-1)n+1P(E1∩E2∩…∩En)  Penjumlahan P(Ei1∩Ei2∩…∩Eir) diambil dari semua himpunan bagian berukuran r yang mungkin dari himpunan {1,2,…,n}
  • 21.
     Diasumsikan bahwa semua hasil dalam ruang contoh mempunyai peluang terjadi yang sama.  Misalkan suatu percobaan dengan ruang contoh terbatas, S = {1,2,…,N}, maka diasumsikan  P{1}= P{2}=…= P{N}  sehingga P({i}) = 1/N  dan P(E) = banyaknya titik dalam E/ banyaknya titik dalam S
  • 22.
    Contoh  Dalam pelemparandua koin, ruang contohnya adalah {GG, GA, AG, AA}. Sehingga masing – masing titik contoh memiliki peluang ¼ untuk terjadi. Peluang terjadinya kejadian A yaitu munculnya Gambar pada koin pertama 2/4 karena kejadian A mengandung dua titik contoh.  Dalam kejadian pelemparan dua dadu, terdapat 36 titik contoh dalam ruung contohnya sehingga masing – masing titik contoh mempunyai peluang 1/36 untuk terjadi. Kejadian C yaitu kejadian penjumlahan mata dadu yang keluar adalah tujuh mengandung 6 titik contoh yaitu (1,6), (2,5), (3,4), (4,3), (5,2) dan (6,1). Sehingga peluang kejadian C adalah 6/36 = 1/6.
  • 23.
     Definisi berdasarterm ukuran keyakinan: peluang merupakan ukuran keyakinan seseorang pada pernyataan yang dinyatakan olehnya  Bersifat sangat subyektif dan dipengaruhi oleh pengetahuan dan pengalaman orang yang menyatakan peluang tersebut
  • 24.
    Soal - soal 1. Sebuah koin dilempar tiga kali dan sisi apa yang muncul diamati (Gambar atau Angka)  Daftarkan ruang contohnya.  Daftarkan unsur yang menyusun kejadian A = kejadian muncul sedikitnya dua Gambar, kejadian B = kejadian muncul Gambar pada dua koin pertama dan C = kejadian muncul Angka pada pelemparan terakhir
  • 25.
    2. Dari 5orang laki – laki dan 4 orang perempuan akan dipilih 3 orang sebagai wakil dari suatu partai yang akan dikirim untuk menghadiri suatu konferensi. Berapa peluang yang terpilih adalah (a) ketiganya laki – laki (b) ketiganya perempuan dan (c) 1 laki – laki dan 2 perempuan