חישוב מידת הסתברות של מאורעות עם מרחב מדגם של קבוצת אוכלוסייה

בקבוצת אוכלוסייה מסוימת 60% דוברי עברית, 40% דוברי אנגלית, 30% דוברי צרפתית. כמו כן ידוע כי 12% דוברי עברית וצרפתית, 16% דוברי עברית ואנגלית, 5% מדברים את כל 3 השפות. בנוסף, נתון כי כל אדם באוכלוסייה מדבר לפחות אחת מ-3 השפות הנ"ל. אדם נבחר באקראי מהאוכלוסייה.

  1. מה ההסתברות שהוא דובר צרפתית ואנגלית?
  2. מה ההסתברות שהאדם שנבחר אינו דובר עברית?
  3. מה ההסתברות שהאדם שנבחר יודע עברית אך לא יודע אנגלית?
  4. מה ההסתברות שהאדם שנבחר יודע רק צרפתית?

סעיף ראשון
נסמן את המאורעות הבאים:

  • מאורע H - אדם שנבחר דובר עברית.
  • מאורע E - אדם שנבחר דובר אנגלית.
  • מאורע F - אדם שנבחר דובר צרפתית.

ע"פ נתוני השאלה נוכל להסיק כי מתקיים:

\begin{align*} &P(H)=0.6&&P(H\cap E)=0.16&&P(H\cup E\cup F)=1\\&P(E)=0.4&&P(H\cap F)=0.12&&P(H\cap E\cap F)=0.05\\&P(F)=0.3&&&& \end{align*}

עלינו לחשב את ההסתברות שהאדם הנבחר הוא דובר צרפתית ואנגלית כלומר P(E\cap F). לשם כך נשתמש בכלל ההכלה והפרדה:

P(H\cup E\cup F)=P(H)+P(E)+P(F)-P(H\cap E)-P(H\cap F)-P(E\cap F)+P(H\cap E\cap F)

נציב את נתוני השאלה כך שנקבל:

1=0.6+0.4+0.3-0.16-0.12-P(E\cap F)+0.05\Rightarrow P(E\cap F)=0.07

סעיף שני
עלינו לחשב את ההסתברות שהאדם שנבחר אינו דובר עברית, כלומר P(\bar{H}). נשים לב כי מתקיים:

P(\bar{H})=1-P(H)=1-0.6=0.4

סעיף שלישי
עלינו לחשב את ההסתברות שהאדם שנבחר יודע עברית אך לא יודע אנגלית, כלומר P(H\cap\bar{E}). נשים לב כי מתקיים:

P(H\cap\bar{E})=P(H)-P(H\cap E)=0.6-0.16=0.44

סעיף רביעי
עלינו לחשב את ההסתברות שהאדם שנבחר יודע רק צרפתית, כלומר P(\bar{H}\cap\bar{E}\cap F). נשים לב כי מתקיים:

\begin{align*} P(\bar{H}\cap\bar{E}\cap F)&=P(F)-P(H\cap F)-P(E\cap F)+P(H\cap E\cap F)\\&=0.3-0.12-0.07+0.05=0.16 \end{align*}