Soru

Zorluk: ZorOlasılık Kavramları ve Fonksiyonu

Bir EE örnek uzayında tanımlı AA ve BB olayları için ABA \subset B bağıntısı olduğu bilinmektedir.

Bu olayların olasılıkları xx bir gerçel sayı olmak üzere;
P(A)=13xP(A) = 1 - 3x
P(B)=2x+15P(B) = 2x + \frac{1}{5}
eşitlikleri ile verilmiştir.

Buna göre, xx değerinin alabileceği en geniş değer aralığı aşağıdakilerden hangisidir?

  1. [425,13]\left[ \frac{4}{25}, \frac{1}{3} \right]Cevap
  2. B
    [0,13]\left[ 0, \frac{1}{3} \right]
  3. C
    [425,25]\left[ \frac{4}{25}, \frac{2}{5} \right]
  4. D
    [0,25]\left[ 0, \frac{2}{5} \right]
  5. E
    [15,13]\left[ \frac{1}{5}, \frac{1}{3} \right]

Cevap

[425,13]\left[ \frac{4}{25}, \frac{1}{3} \right]
Doğru cevap, olasılık aksiyomları ve alt küme özelliğinin kesişim kümesidir. P(A)P(A) ve P(B)P(B)'nin [0,1][0,1] aralığında olması gerekliliği bize [0,1/3][0, 1/3] ve [0.1,0.4][-0.1, 0.4] aralıklarını verir. Ancak sorudaki kritik bilgi ABA \subset B olmasıdır, bu da P(A)P(B)P(A) \le P(B) zorunluluğunu getirir. Bu eşitsizlik çözüldüğünde x4/25x \ge 4/25 bulunur. Tüm bu şartların aynı anda sağlandığı en geniş aralık alt sınırdan 4/254/25, üst sınırdan 1/31/3 ile sınırlıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Olasılık fonksiyonunun temel aksiyomlarını (0 ≤ P(E) ≤ 1) her iki olay için de uygula.
P(A) için: 013x10x130 \le 1-3x \le 1 \Rightarrow 0 \le x \le \frac{1}{3}. P(B) için: 02x+151110x250 \le 2x + \frac{1}{5} \le 1 \Rightarrow -\frac{1}{10} \le x \le \frac{2}{5}.
Herhangi bir olayın olasılığı 0 ile 1 arasında (sınırlar dahil) olmalıdır.
2
Alt küme (ABA \subset B) ilişkisinden doğan kısıtlamayı (P(A)P(B)P(A) \le P(B)) uygula.
13x2x+15455xx4251 - 3x \le 2x + \frac{1}{5} \Rightarrow \frac{4}{5} \le 5x \Rightarrow x \ge \frac{4}{25}.
Olasılık fonksiyonunun monotonluk özelliği gereği, A olayı B'nin alt kümesi ise A'nın olasılığı B'den büyük olamaz.
3
Bulunan tüm eşitsizlik aralıklarının kesişimini (ortak çözüm kümesini) bul.
Alt sınırlar: max(0,110,425)=425\max(0, -\frac{1}{10}, \frac{4}{25}) = \frac{4}{25}. Üst sınırlar: min(13,25)=13\min(\frac{1}{3}, \frac{2}{5}) = \frac{1}{3}.
x değeri tüm koşulları aynı anda sağlamalıdır.

Anahtar Kavram

Olasılık Fonksiyonunun Özellikleri ve Monotonluk İlkesi

İpuçları

1
Herhangi bir olayın olasılığı en az 0, en çok 1 olabilir. Bu kuralı hem P(A)P(A) hem de P(B)P(B) için ayrı ayrı yazarak x için ilk sınırları bulun.
2
AA kümesi BB kümesinin alt kümesi (ABA \subset B) ise, AA'nın gerçekleşme olasılığı BB'nin gerçekleşme olasılığından büyük olamaz (P(A)P(B)P(A) \le P(B)).
3
Üç tane eşitsizlik bulmalısınız: 1) P(A)0P(A) \ge 0, 2) P(B)1P(B) \le 1, 3) P(A)P(B)P(A) \le P(B). Bu üç eşitsizliği de aynı anda sağlayan x aralığını bulun.

Daha Fazla Pratik

Ayrık iki olay (AB=A \cap B = \emptyset) verildiğinde P(AB)=P(A)+P(B)1P(A \cup B) = P(A) + P(B) \le 1 eşitsizliğinin çözümünü gerektiren soruları inceleyiniz.

Alternatif Yöntem

Grafik Yöntemi: y1=13xy_1 = 1-3x ve y2=2x+0.2y_2 = 2x + 0.2 doğrularını koordinat düzleminde çizip, 0y1y210 \le y_1 \le y_2 \le 1 bölgesinde kalan x aralığını görsel olarak tespit edebilirsiniz.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla