Ringkasan matematika sma ipa Peluang
PELUANG Prinsip/kaidah perkalian:
Gunakan rumus n r
2
1
2
3
4
x x x x
= 12 kemungkinan (sama dengan di atas) Contoh soal : Di suatu kelas akan dipilih ketua, sekretaris dan bendahara dari 6 orang calon. Banyak cara yang mungkin untuk memilih pengurus kelas tsb adalah…. jawab: diketahui calon= n = 6 posisi jabatan = r = 3 sebagai gambaran : misalkan 6 calon tersebut A, B, C, D, E dan F ABC ≠ ACB ; ABC ≠ CBA ABC orangnya sama tetapi urutan posisi jabatan yang berbeda. ABC
≠
ACB A sama tetapi B dan C berbeda ABC = A ketua, B Sekretaris, C Bendahara ACB = A ketua, B Bendahara, C Sekretaris ini yang dinamakan urutan yang diperhatikan.
P =
=
)! ( !
r n n − 6 3 P =
)!
3 6 ( !
6
−
= .
1 . 2 .
3 .
1 . 2 . 3 . 4 . 5 .
1
−
Jika posisi /tempat pertama dapat diisi dengan r 1 cara yang berbeda, tempat kedua dengan r 2 cara, dan seterusnya, sehingga langkah ke n ada r n cara maka banyaknya cara untuk mengisi n tempat yang tersedia adalah : 1
r n n −
r x r 2
x … x r n Contoh: Nomor pegawai suatu pabrik terdiri atas 3 angka dengan angka pertama tidak nol. Banyaknya nomor pegawai yang genap adalah…. jawab: Angka terdiri dari 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10 angka akan dibuat 3 digit
XXX digit pertama : tidak ada angka 0, maka angkanya berjumlah 10 – 1 = 9 digit kedua : angka penuh = 10 digit ketiga : nomor genap 0,2,4,6,8 = 5 Maka banyaknya nomor pegawai yang genap adalah: 9 x 10 x 5 = 450 nomor
Kaidah Permutasi dan Kombinasi :
1. Permutasi
a. Permutasi dari unsur-unsur yang berbeda Banyaknya cara untuk menyusun r buah unsur dari n buah unsur yang berbeda dengan urutan diperhatikan
Rumusnya : n r
P = r n P =
)! ( !
Misalkan n = A,B,C,D Terjadinya 2 kemungkinan kejadian yaitu : AB, AC, AD, BA, BC, BD, CA, CB, CD, DA, DB, DC = 12 kemungkinan AB
4
≠
BA BD
≠
DB AC ≠ CA CD ≠ DC AD ≠ DA BC ≠ CB n= 4 ; r =2 Kasus di atas dapat diselesaikan dengan rumus ini : n r
P =
)! ( !
r n n −
= 4 2 P =
)!
2 4 ( !
6 = 120 b. Permutasi dengan beberapa unsur yang sama Banyaknya cara untuk menyusun n buah unsur yang terdiri dari 1
r , 2 r , 3 r , …, n r unsur yang sama adalah n r r r n P , , 2 1
2 !
)! ( ! !
r n r n −
= 4 2 C =
)!
2 ! 4 (
2 !
4
−
= ! 2 !
4 =
Kasus di atas dapat diselesaikan dengan rumus ini : Diketahui n = 4 dan r = 2 n r
1
2
1
2
1
2
3
4
x x x x x x
C =
r n r n − AB = BA orangnya sama yang melakukan salaman dinamakan tidak memperhatikan urutan ada. n = 20 ; r = 2 Pakai rumus n r
= ! !... !
2 !
! 2 1 n
r r r n
Contoh soal : Banyaknya susunan berbeda yang dapat dibuat dari huruf huruf “MATEMATIKA” adalah: Jawab : Diketahui jumlah huruf =n = 10 Jumlah huruf yang > 1 M =2 = 1
r
A= 3 = 2
r
T = 2 = 3
r 10 2 , 3 , 2 1 P = !.
2 ! 3 !
10 = 1 .
)! ( ! !
2 . 1 . 2 . 3 . 1 .
2 1 .
2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 .
10 = 151.200 susunan
c. Permutasi Siklis Misal : ada 3 orang (A,B,C) duduk melingkar maka posisinya sbb: Kemungkinan 1: A C B C B = B A = A C Kemungkinan 2 : A B C B C = C A = A B
Permutasi duduk melingkar seperti ini disebut permutasi siklis, dirumuskan sbb: P n s = (n-1) ! ; n= banyaknya unsur; s = siklis Permutasi siklis untuk 3 orang tsb bisa dicari dengan menggunakan rumus ini. Yaitu: P 3 s = (3-1) ! = 2 ! = 2 kemungkinan
2. Kombinasi :
Banyaknya kemungkinan dengan tidak memperhatikan urutan ada Misalkan n = A,B,C,D dipilih 2 kejadian : AB, AC, AD, BA, BC, BD, CA, CB, CD, DA, DB, DC AB = BA BD = DB AC = CA CD = DC AD = DA BC = CB Ke 6 kejadian di atas adalah sama sehingga dihitungnya 1 Sehingga kemungkinan yang terjadi adalah 12 – 6 = 6 kemungkinan (tidak memperhatikan urutan ada) Rumusnya : n r
C = r n C =
= 6 kemungkinan contoh soal: Dalam suatu acara silaturahmi yang dihadiri 20 orang, setiap orang saling bersalaman. Banyaknya salaman yang terjadi adalah…. jawab:
C =
S n A n = +
P( '
A ) = 1 – P(A)
didapat dari : s A’ A
Pada diagram Venn di atas : n (A) + n (A’) = n (S) bagi masing-masing dengan n(S) menjadi :
) ( ) (
) ( ) ' (
) ( ) (
S n S n S n A n
P(A) + P(A’) = 1 maka P(A’) = 1 – P(A) Contoh: Peluang satu kelas lulus UNAS adalah 0.97. Peluang tidak lulus ujian adalah : jawab: P(A’) = 1 – P(A) diketahui peluang lulus ujian = P(A) = 0.97 ditanya peluang tidak lulus = P(A’)=… P(A’) = 1 – 0.97 = 0.03
1. Kejadian saling komplemen Jika '
2. Kejadian Majemuk :
A. Kejadian saling lepas dan tidak saling lepas
a. Kejadian saling lepas A
∩
B =
φ
Kejadian A dan B tidak dapat terjadi secara bersama- sama.
Diagram Venn: s A B
A = kejadian bukan A (komplemen A) maka :
1 Hukum-hukum Peluang :
)! ( ! !
20 = 1 .
r n r n −
= )!
2 ! 20 (
2 !
20
−
= ! 18 !
2 !
2 19 .
2
20 = 10.19 = 190
Peluang suatu kejadian :
Rumus peluang kejadian : P(A) =
) ( ) (
S n A n
p(A) = peluang kejadian n(A) = banyaknya kemungkinan kejadian A n(S) = banyaknya kemungkinan kejadian sample Contoh sederhana: sebuah dadu dilempar, berapa peluang terjadi yang muncuk angka ganjil ? semua angka dadu adalah 6 sehingga n(S) = 6 angka ganjil adalah 1, 3 dan 5 sehingga n(A) = 3 P(A) =
6
3 =
P (A ∪ B ) = P(A) + P(B) Contoh: Dua buah dadu dilempar secara bersama-sama. Peluang munculnya jumlah dadu 5 atau 8 adalah … jawab: P (A ∪ B ) = P(A) + P(B) - P (A ∩ B ) buat tabel ruang sample percobaan seperti di bawah: Contoh soal:
Dadu terdiri dari angka 1 ,2,3,4,5, dan 6 Dari satu set kartu bridge diambil sebuah kartu. Peluang terambilnya kartu berwarna hitam dan As adalah…
1
2
3
4
5
6 1 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6)
jawab:
2 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5) (2,6)
catatan:
3 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6) kartu bridge terdiri dari 4 macam:
kartu sekop, kartu keriting, kartu wajik dan kartu hati
4 (4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5) (4,6) masing-masing berjumlah 13. 5 (5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5) (5,6)
angka 1 s/d 10, Jack, Queen, King dan AS
6 (6,1) (6,2 ) (6,3) (6,4) (6,5) (6,6)
Yang berwarna hitam : sekop dan keriting yang berwarna merah: wajik dan hati n(S) = banyaknya kemungkinan kejadian sample =
36 n(S) = 52 (jumlah kartu)
Ada dua peluang kemungkinan yang terjadi : A = kejadian terambilnya kartu hitam. 1. jumlah dadu berjumlah 5 kita sebut peluang A Ada dua kartu hitam yaitu sekop dan kriting. berjumlah 4 ( warna merah ) masing-masing mempunyai 13 kartu, 2. jumlah dadu berjumlah 8 kita sebut peluang B sehingga n(A) = 2 x 13 = 26 berjumlah 5 ( warna biru ) B = kejadian terambilnya kartu as. kartu as pada satu set kartu bridge terdiri dari 4 kartu,
A dan B merupakan kejadian saling lepas karena sehingga n(B) = 4 munculnya jumlah dadu baerjumlah 5 dan 8 terjadi tidak secara bersamaan, ini ynag disebut dengan
Kartu hitam dan kartu as dapat terjadi secara bersamaan jika kejadian saling lepas. yang terambil kartu as sekop dan kartu as keriting, sehingga A B adalah kejadian yang tidak saling lepas
P (A ∪ B ) = P(A) + P(B) sehingga n(A ∩ B) = 2
n ( A )
4 n ( B )
5 P(A) = = ; P(B) = =
n ( S )
36 n ( S )
36 P (A B ) = P(A) + P(B) - P (A B )
∪ ∩ n ( A ) n ( B ) n ( A B )
∩
= − +
4
5
9
1
n ( S ) n ( S ) n ( S )
P (A ∪ B ) = = + =
36
36
36
4
26
4
2
28
7
- = = =
−
52
52
52
52
13
b. Kejadian tidak saling lepas
3. Kejadian saling bebas dan tidak saling bebas A B
∩ ≠ φ a . Kejadian saling bebas.
Kejadian A dan B dapat terjadi secara bersama-sama.
Munculnya kejadian A tidak mempengaruhi peluang terjadinya kejadian B. Diagram Venn:
Jika A dan B adalah dua kejadian yang saling bebas, maka s peluang terjadinya kejadian A dan B adalah : P(A ∩ B ) = P(A) x P(B)
A B
Contoh: Sebuah dadu dan sebuah uang logam (koin) delempar secara bersama-sama. Berapa peluang kejadian munculnya gambar pada koin dan munculnya angka ganjil pada dadu ? jawab: misal A= kejadian munculnya angka pada koin.
1 contoh kedua: Peluang siswa sekolah A dan sekolah B lulus UNAS berturut-turut adalah 0.99 dan 0.98. Peluang siswa sekolah A lulus dan siswa sekolah B tidak lulus UNAS adalah jawab: P(A) = peluang siswa sekolah A lulus P(B’) = peluang siswa sekolah B tidak lulus P(A
S n A B n
) ( ) | (
2 pengambilan bola kedua: Banyaknya bola pada pengambilan kedua10-1, maka n(S) = 9. (bola berkurang 1) kejadian pertama dan kejadian kedua saling berpengaruh, maka dikatakan kejadian tidak saling bebas. P(B|A) =
5
4 =
10
=
S n A n
) ( ) (
Jika A dan B adalah dua kejadian tidak saling bebas, maka peluang terjadinya kejadian A dan B adalah : P(A ∩ B ) = P(A) x P(B|A) P(B|A) = peluang terjadinya B setelah terjadinya A contoh soal: Sebuah kotak berisi 4 bola hijau dan 6 bola merah. Secara acak diambil 2 bola dari kotak. Peluang kedua bola yang terambil berwarna hijau adalah… jawab: pengambilan bola pertama: Banyaknya bola pada pengambilan pertama adalah 4 + 6 = 10, maka n(S) = 10. A adalah kejadian terambilnya bola hijau = 4 maka P(A) =
b. Kejadian tidak saling bebas (bersyarat) Kejadian A mempengaruhi peluang kejadian B .
P(B) + P(B’) = 1 P(B’) = 1 – P(B) = 1 – 0.98 = 0.02 Maka peluang siswa sekolah A lulus dan siswa sekolah B tidak lulus adalah : P(A ∩ B’) = P(A) x P(B’) = 0.99 x 0.02 = 0.0198
B’) = P(A) x P(B’) P(A) = 0.99 P(B) = 0.98
∩
4
P(A) = ) ( ) (
=
S n A n
=
2
1 catatan: koin terdiri dari angka dan gambar maka n(S) = 2 n(A) = gambar = 1 misal B = kejadian munculnya angka ganjil pada dadu P(B) =
) ( ) (
S n B n
6
1 =
3 =
2
1 catatan: dadu terdiri dari 6 angka maka n(S) = 6 angka ganjil pada dadu terdiri dari 3 angka (1,3 dan 5) maka n(B) = 3 maka peluang kejadian munculnya gambar pada koin dan munculnya angka ganjil pada dadu : P(A ∩ B ) = P(A) x P(B) =
2
1 x
2
bola hijau dianggap sudah terambil 1 maka n(B|A) = 3
3
1 sehingga fH(A) = P(A) x N
P(B|A) = =
1
9
3 = x 104 = 26
4 Maka peluang terambilnya 2 bola hijau adalah : P(A ∩ B ) = P(A) x P(B|A)
2
1
2 = x =
5
3
15 Frekuensi Harapan Frekuensi harapan dari kejadian A adalah fH(A) = P(A) x N fH(A) = frekuensi harapan kejadian A P(A) = peluang kejadian A N = banyaknya pecobaan Contoh Soal : Suatu percobaan lempar undi dua mata uang logam sebanyak 104 kali. Frekuensi harapan munculnya sisi dua angka adalah… jawab: ditanya . fH(A) = P(A) x N
- diketahui N = 104
- cari P(A) dimana :
n ( A )
P(A) =
n ( S )
Tabel ruang sample : uang logam terdiri dari angka (A) dan gambar (G) A G
A (A,A) (A,G) G (G,A) (G,G) didapat n(A) = sisi dua angka ( warna merah ) = 1 n(S) = 4
n A
( )
1 P(A) = =
n S
( )
4
5 5 ! 5 . 4 . 3 !
20 Contoh Soal:
C = = = = 10 cara 3
3 ! ( 5 − 3 )! 3 !. 2 !
2 Jawabannya adalah D
UN2010 – UN2012 UN2010
3. Pada percobaan lempar undi 2 buah dadu, peluang mata UN2010 dadu yang muncul berjumlah 7 atau 10 adalah ….
1. Dari 7 siswa di kelas, akan dipilih pengurus kelas yang terdiri dari seorang ketua kelas, seorang sekretaris, dan
5
8
10 A.
C.
E. seorang bendahara. Banyak susunan pengurus kelas
36
36
36
yang dapat dibentuk dengna tidak boleh ada jabatan
7
9 B.
D. yang rangkap adalah ….
36
36 A. 42 cara C. 60 cara E. 210 cara
Jawab:
B. 45 cara D. 70 cara
1
2
3
4
5
6 Jawab: 1 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6) Soal adalah permutasi karena AB BA
≠ n = 7 ; r = 3 n n !
2 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5) (2,6) 3 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6) =
P r
( n − r )!
4 (4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5) (4,6) 5 (5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5) (5,6) 7 x x x
7 !
7
6
5 4 !
P = = = 7 x 6 x 5 = 210 cara 3
(
7 3 )! 4 !
− 6 (6,1) (6,2) (6,3) (6,4) (6,5) (6,6)
Jawabannya adalah E UN2010 P (A B ) = P(A) + P(B)
∪
2. Seorang siswa diminta mengerjakan 8 dari 10 soal
n A n B
( ) 6 ( )
3
ulangan, tetapi nomor 1 sampai dengan 5 harus P(A) = = ; P(B) = = n S n S
( ) 36 ( )
36
dikerjakan. Banyak pilihan yang dapat diselesaikan
6
3
9
1 siswa tersebut adalah ….
P (A B ) = = = ∪
- 36
36
36
4 A. 4 cara C. 6 cara E. 20 cara
Jawabannya adalah D
B. 5 cara D. 10 cara Jawab: 10 soal ulangan dengan 5 soal harus dikerjakan maka tersisa 5 soal : n = 5; r = 3
- ) ( ) (
4 P(B) = peluang kemungkinan jumlah dadu berjumlah 7
A. 20 C. 80 E. 360
B. 40 D. 120 Jawab: Angka terdiri dari 1, 2, 3, 5, 6, 7 6 angka akan dibuat 4 digit angka tidak boleh berulang
XXXX digit pertama : bisa semua angka 6 digit kedua : 6 -1 = 5 ( 1 angka sudah terpakai dan seterusnya.....) digit ketiga : 5 – 1 =4 digit keempat : 4 -1 = 3 Maka banyaknya susunan bilangan dengan angka-angka yg berlainan adalah: 6 x 5 x 4 x 3 = 360 Jawabannya E UN2012 7. Dua buah dadu dilempar undi bersama-sama satu kali.
Peluang muncul mata dadu berjumlah 5 atau 7 adalah ....
A. B. C. D.
E. Jawab: P (A
∪ B ) = P(A) + P(B) =
) ( ) (
S n A n
S n B n n(S) = banyaknya kemungkinan kejadian sample = 6 x 6 = 36 P(A) = peluang kemungkinan jumlah dadu berjumlah 5 (1,4), (2,3), (3,2),(4,1) 4 kejadian =
36
(1,6), (2,5), (3,4),(4,3), (5,2), (6,1) 6 kejadian =
UN2012
36
6 P (A
∪ B ) =
36
4
6
=
36
10
=
18
6. Bilangan terdiri dari 4 angka disusun dari angka-angka 1, 2, 3, 5, 6, dan 7. Banyak susunan bilangan dengan angka-angka yang berlainan (angka-angkanya tidak boleh berulang) adalah....
45 Jawabannya adalah C
5 Jawabannya C
C.
UN2011
4. Seorang siswa diwajibkan mengerjakan 8 dari 10 soal, tetapi nomor 1 sampai dengan 4 wajib dikerjakan. Banyak pilihan yang yang harus diambil siswa tersebut adalah...
A. 10 C. 20 E. 30
B. 15 D. 25 Jawab: ingat soal nomor 1, nomor 2 = soal nomor2, nomor 1 tidak memperhatikan urutan ada maka merupakan Kombinasi (C) n = 10 – 4 = 6 r = 8 – 4 = 4 dikurangkan dengan 4 karena soal yang wajib dikerjakan adalah 4 soal sehingga banyak pilihan
= = = ! ! !
= .
.
= 15 Jawabannya adalah B UN2011
5. Dari dalam kantong yang berisi 8 kelereng merah dan 10 kelereng putih akan diambil 2 kelereng sekaligus secara acak.
Peluang yang terambil 2 kelereng putih adalah....
A.
E.
= 153
B.
D. Jawab: P(A) =
) ( ) (
S n A n n(A) = peluang banyaknya pengambilan 2 kelereng putih dari 10 kelereng putih yang tersedia = =
! ! ! = .
.
= 45 n(S) = peluang banyaknya pengambilan 2 kelereng dari (10 +8) kelereng yang tersedia = =
! ! ! = .
.
= 153
maka P(A) = ) ( ) (
- 36
S n A n