Gegeben sind zwei Ereignisse \(A\) und \(B\) mit den Wahrscheinlichkeiten \(P(A) = 0{,}3\) und \(P(B) = 0{,}5\).
a) Berechne die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten von mindestens einem der beiden Ereignisse, also \(P(A \cup B)\), unter der Voraussetzung, dass \(A\) und \(B\) unvereinbar sind.
b) Angenommen, die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten von mindestens einem der beiden Ereignisse beträgt \(P(A \cup B) = 0{,}7\). Bestimme die Wahrscheinlichkeit für das gleichzeitige Eintreten beider Ereignisse, \(P(A \cap B)\).
c) Begründe, warum es für die gegebenen Werte von \(P(A)\) und \(P(B)\) nicht möglich ist, dass \(P(A \cup B) = 0{,}9\) gilt.
Denkanstöße
- Überlege, was es für die Berechnung bedeutet, wenn zwei Ereignisse keine gemeinsamen Ergebnisse haben.
- Wie hängen die Wahrscheinlichkeiten der Einzelereignisse, ihrer Vereinigung und ihrer Schnittmenge zusammen?
- Was ist der größtmögliche Wert, den die Wahrscheinlichkeit einer Vereinigung annehmen kann, wenn die Einzelwahrscheinlichkeiten feststehen?
Lösung
1. Berechnung für unvereinbare Ereignisse: Da \(A \cap B = \emptyset\), gilt der einfache Additionssatz \(P(A \cup B) = P(A) + P(B)\). Einsetzen der Werte ergibt \(0{,}3 + 0{,}5 = 0{,}8\).
2. Berechnung der Schnittmenge: Mit dem allgemeinen Additionssatz \(P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\) folgt durch Umstellen \(P(A \cap B) = P(A) + P(B) - P(A \cup B)\). Einsetzen ergibt \(0{,}3 + 0{,}5 - 0{,}7 = 0{,}1\).
3. Begründung der Unmöglichkeit: Die maximale Wahrscheinlichkeit für die Vereinigung \(P(A \cup B)\) wird erreicht, wenn die Ereignisse unvereinbar sind (\(P(A \cap B) = 0\)). In diesem Fall ist \(P(A \cup B) = 0{,}8\). Da \(0{,}9 > 0{,}8\) ist, kann dieser Wert nicht angenommen werden, da sonst \(P(A \cap B)\) negativ sein müsste, was unmöglich ist.
Antwort
a) \(P(A \cup B) = 0{,}8\)
b) \(P(A \cap B) = 0{,}1\)
c) Der Maximalwert für \(P(A \cup B)\) ist bei Unvereinbarkeit \(0{,}8\). Da \(0{,}9 > 0{,}8\), ist dieser Wert nicht erreichbar.