Teori Peluang

Teori peluang, yang mempelajari kemungkinan terjadinya suatu peristiwa, lahir dari pertanyaan-pertanyaan seputar permainan judi pada abad ke-17. Matematikawan seperti Blaise Pascal dan Pierre de Fermat mulai merumuskan prinsip-prinsip dasar teori peluang setelah terdorong oleh pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh Chevalier de Méré tentang permainan dadu. 

Blaise Pascal, sumber gambar: i Stock

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mengatakan sesuatu yang berkaitan dengan peluang, seperti : 

Melihat suasana mendung seperti ini, besar peluang nanti sore akan hujan. Melihat lawan yang berat, kecil kemungkinan kesebelasan kita akan menang, dan lain sebagainya.

Dalam matematika peluang sebuah kejadian mempunyai nilai 0 sampai dengan 1. Kejadian yang tidak mungkin terjadi mempunyai peluang 0, yang pasti terjadi peluangnya 1, sedangkan kejadian yang mungkin terjadi peluangnya antara 0 dan 1.

Konsep peluang bukan hanya penting untuk matematika di kelas, tetapi juga memiliki dampak yang signifikan dalam pengambilan keputusan sehari-hari.

Kita mengenal ada dua macam peluang yaitu peluang empirik dan peluang teoritik.

Peluang empirik adalah perbandingan antara berapa kali suatu kejadian muncul dalam serangkaian percobaan dibandingkan dengan jumlah total percobaan yang dilakukan. Rumus untuk peluang empirik adalah :

Misal kita melemparkan uang logam sebanyak 100 kali dan muncul angka 52 kali , maka peluang empirik munculnya angka atau P(A) = 52/100, dan peluang empirik munculnya gambar atau P(G) = 48/100.

Semakin banyak percobaan yang dilakukan, semakin mendekati nilai peluang empirik dengan peluang teoretik.

Peluang teoretik adalah perbandingan atau rasio antara hasil yang diinginkan dengan semua kemungkinan hasil yang dapat terjadi dalam satu eksperimen tunggal.

Peluang teoritik dirumuskan dengan:

Dimana S adalah himpunan semua kejadian yang mungkin muncul (ruang sampel) dan A adalah kejadian yang kita kehendaki.

Matri kita lihat pada peristiwa pelemparan koin, satu dadu dan dua dadu.

Masalah Pelemparan Koin

Tangkapan layar pribadi

Jika sebuah koin ditos (dilempar), ada dua kemungkinan kejadian yang keluar yaitu muncul angka (A) atau gambar (G). Maka himpunan ruang sampelnya adalah {A,G}

Peluang munculnya angka atau P(A) adalah 1/2, karena kejadian munculnya angka banyaknya 1, dan banyak semua kejadian yang mungkin terjadi adalah 2. Demikian juga peluang munculnya gambar atau P(G) adalah 1/2.

Masalah Pelemparan Satu Dadu dan Dua Dadu

Tangkapan layar pribadi

Pada pelemparan sebuah dadu himpunan semua kejadian yang mungkin adalah S = {1,2,3,4,5,6}, jumlah anggota S adalah 6, atau ditulis n(S) = 6

Peluang munculnya mata dadu 1 atau P(1) = 1/6, karena banyak angka 1 adalah satu, dan jumlah semua kejadian yang mungkin adalah 6.

Peluang munculnya mata dadu genap adalah P(genap) = 3/6, karena mata genap ada tiga yaitu 2, 4 dan 6 dan jumlah semua kejadian yang mungkin adalah 6.

Pada peristiwa pelemparan dua dadu kejadian yang mungkin terjadi bisa digambarkan sebagai berikut:

tangkapan layar pribadi

Dari tabel tersebut bisa diketahui banyak anggota ruang sampel adalah 36, maka P(jumlah dua) adalah 1/36, P ( jumlah 10) adalah 3/36 dan seterusnya.

Masalah Spin

Pada peristiwa pemutaran spin berikut, peluang panah menunjuk Choji atau P (Choji) = 1/15, P (Sasuke) = 1/15 juga.

Sumber gambar: spin the wheel

Mengapa? Coba diskusikan hasilnya dengan teman-temanmu!

Agar lebih memahami materi ini, coba kerjakan soal berikut, lalu cek jawabannya di bawah:

Soal 1: Peluang Teoritis

Sebuah koin dilempar undi sebanyak 80 kali. Berapa frekuensi harapan munculnya sisi angka? (frekuensi harapan diperoleh dengan mengalikan peluang munculnya angka dengan banyak percobaan)

Soal 2: Peluang dengan Dadu

Sebuah dadu dilempar sekali. Berapakah peluang munculnya mata dadu yang merupakan faktor dari 10?

Soal 3: Peluang Komplemen

Dari seperangkat kartu bridge diambil satu kartu secara acak. Berapa peluang terambilnya kartu yang bukan King?

Soal 4: Peluang Dua Kejadian (Koin)

Dua buah koin dilempar bersama-sama. Berapakah peluang munculnya satu angka dan satu gambar?

Soal 5: Frekuensi Harapan

Dalam percobaan melempar sebuah dadu sebanyak 120 kali, berapa frekuensi harapan munculnya mata dadu ganjil?

Soal 6: Peluang Empiris

Dari 60 kali pengundian dengan memutar sebuah roda angka, angka 5 muncul sebanyak 9 kali. Berapakah peluang empiris munculnya angka 5?

Soal 7: Peluang dengan Bola

Sebuah kantong berisi 4 bola kuning, 6 bola biru, dan 5 bola merah. Sebuah bola diambil secara acak. Berapa peluang terambilnya bola kuning atau merah?

Soal 8: Peluang dengan Kartu Remi

Seorang siswa mengambil satu kartu dari satu set kartu bridge. Berapakah peluang terambilnya kartu bernomor genap? (As bukan angka genap, Jack=11, Queen=12, King=13)

Soal 9: Masalah Dadu Ganda

Dua buah dadu dilempar bersama-sama. Berapakah peluang munculnya jumlah mata dadu 7?

Soal 10: Penerapan dalam Soal Cerita

Dalam sebuah kelas yang terdiri dari 12 laki-laki dan 18 perempuan, akan dipilih satu orang sebagai ketua kelas. Berapakah peluang terpilihnya seorang siswa perempuan?

Cek jawabanmu di sini

Kerjakan soal-soal berikut ini!

Statistika 8 (1)

Sebelum mengerjakan soal-soal berikut ini, perhatikan rumus tentang cara mencari mean, median dan modus dari sekumpulan data tunggal berikut ini:

Mean atau rata-rata diperoleh dengan menjumlahkan semua data dibagi dengan banyak data.

Median adalah nilai tengah data setelah diurutkan.

Modus adalah data yang paling sering keluar

Selamat mengerjakan 😊

Soal 1

Seorang guru mencatat nilai ulangan matematika dari 10 siswa, yaitu 78, 82, 76, 88, 84, 90, 78, 82, 84, 90. Berapakah nilai rata-rata dari ulangan matematika tersebut?

A. 82

B. 83

C. 84

D. 85 

Soal 2

Perpustakaan sekolah melakukan survei terhadap 40 siswa mengenai jumlah buku yang mereka baca dalam satu bulan. Hasilnya adalah sebagai berikut:

5 siswa membaca 1 buku

10 siswa membaca 2 buku

15 siswa membaca 3 buku

10 siswa membaca 4 buku

Soal 3

Jika diketahui data berikut: 7, 8, 5, 9, 6, 8, 7, 8. Berapakah nilai median dari data tersebut?

A. 7

B. 7,5

C. 8

D. 8,5 

Soal 4

Dalam sebuah percobaan, diamati bahwa frekuensi tertinggi dari sebuah data adalah 10. Apakah nama ukuran pemusatan data yang menggambarkan nilai ini?

A. Mean

B. Median

C. Range

D. Modus

Sumber gambar: ABT.UZ

Soal 5

Dari data berikut: 12, 15, 14, 16, 14, 13, 15, 14, 16. Berapakah rentang data yang ditemukan?

A. 4

B. 3

C. 2

D. 5 

Soal 6

Seorang siswa mencatat suhu harian selama seminggu sebagai berikut: 28°C, 30°C, 29°C, 28°C, 31°C, 30°C, 29°C. Berapakah suhu rata-rata selama seminggu tersebut?

A. 28,5°C

B. 29,5°C

C. 29°C

D. 30°C 

Soal 7

Jika terdapat dua set data yang memiliki nilai mean yang sama tetapi salah satu set memiliki variasi yang lebih besar, manakah pernyataan yang dapat dikatakan tentang kedua set data tersebut?

A. Kedua set data identik

B. Set data dengan variasi lebih besar memiliki range yang lebih kecil

C. Set data dengan variasi lebih besar lebih tersebar

D. Set data dengan variasi lebih kecil lebih tersebar 

Soal 8

Nilai ulangan matematika siswa dalam sebuah kelas adalah sebagai berikut: 85, 90, 75, 80, 90, 85, 75, 90. Berapakah nilai median dari data tersebut?

A. 80

B. 85

C. 87,5

D. 90 

Soal 9

Diketahui data yang terkumpul tentang berat badan sekelompok karyawan adalah 50, 60, 70, 60, 50, 70, 80. Berapakah nilai modus dari data tersebut?

A. 50

B. 80

C. 70

D. 60

Soal 10

Ibu secara rutin mengukur tinggi 5 tanaman dengan hasil 15 cm, 18 cm, 20 cm, 22 cm, 20 cm. Berapakah nilai rata-rata dari tinggi tanaman tersebut?

 A. 18,5 cm

 B. 19 cm

 C. 19,5 cm

 D. 20 cm 

Soal 11

Carilah modus dari data 23, 25, 23, 28, 27, 25, 26, 23!

A. 23

B. 25

C. 26

D. 28 

Soal 12

Sebuah tim peneliti mengukur tinggi badan 10 siswa dengan hasil 150 cm, 155 cm, 152 cm, 150 cm, 154 cm, 156 cm, 155 cm, 153 cm, 152 cm, 151 cm. Berapakah nilai rata-rata dari tinggi badan siswa tersebut?

A. 152 cm

B. 153 cm

C. 154 cm

D. 155 cm 

Soal 13

Berapakah nilai median dari data 45, 47, 49, 51, 47, 50, 48?

A. 47

B. 51

C. 49

D. 48 

Sumber gambar: HMPS Statistika FMIPA UNM

Soal 14

Hasil rapor semester 1 adik mendapatkan nilai terbanyak yang muncul adalah 7. Nilai tersebut disebut sebagai …

A. Mean

B. Median

C. Modus

D. Range 

Soal 15

Terdapat data sebagai berikut: 60, 65, 70, 65, 68, 72, 75, 68. Berapakah rentang dari data tersebut?

A. 10

B. 12

C. 14

D. 15 

Soal 16

Nilai ulangan sejarah dari 8 siswa adalah 75, 80, 85, 80, 90, 75, 85, 80. Berapakah nilai modus dari nilai ulangan tersebut?

A. 75

B. 80

C. 85

D. 90 

Soal 17

Seorang siswa mencatat tinggi lima pohon dengan data ketinggian 4 m, 5 m, 6 m, 5 m, 4 m. Berapakah median dari data tersebut?

A. 5 m

B. 4 m

C. 5,5 m

D. 6,5 m 

Jawaban: A. 5 m

Soal 18

Suatu penelitian dilakukan terhadap 20 siswa mengenai waktu yang mereka habiskan untuk belajar setiap hari. Data yang diperoleh adalah sebagai berikut (dalam jam): 1, 2, 1, 3, 2, 3, 4, 2, 2, 1, 3, 2, 4, 3, 2, 1, 2, 3, 4, 2. Tentukan mean, median, dan modus dari data tersebut.

A. Mean: 2, Median: 2, Modus: 2

B. Mean: 2,5, Median: 2, Modus: 2

C. Mean: 2, Median: 2,5, Modus: 2

D. Mean: 2,5, Median: 2,5, Modus: 3 

Soal 19

Dari sebuah survei, didapatkan data berat badan 15 siswa dalam kilogram, yiatu 50, 52, 49, 54, 53, 55, 51, 52, 50, 54, 52, 53, 51, 50, 52. Berapakah rata-rata, median, dan modus dari data tersebut?

A. Rata-rata: 51,5, Median: 51, Modus: 52 

B. Rata-rata: 51,5, Median: 52, Modus: 52

C. Rata-rata: 52, Median: 52, Modus: 53

D. Rata-rata: 52, Median: 52, Modus: 52

Soal 20

Dina memiliki 6 tanaman dalam pot. Ia mengukur tinggi tanaman tersebut selama 6 bulan terakhir dan mendapatkan hasil 15 cm, 18 cm, 20 cm, 17 cm, 22 cm, 19 cm.

Dina ingin mengetahui apakah tanaman-tanamannya tumbuh dengan kecepatan yang sama. Bagaimana Dina dapat menentukan apakah tanaman-tanamannya memiliki pertumbuhan yang seragam?

A. Dengan mencari rata-rata dan membandingkannya dengan median.

B. Dengan menghitung range dan modus dari data tersebut.

C. Dengan mencari nilai rata-rata dan membandingkannya dengan range.

D. Dengan menghitung median dan melihat apakah ada outlier. 

Notasi Ilmiah (Bentuk Baku)

​​​​​Notasi Ilmiah adalah cara yang singkat untuk menuliskan bilangan yang sangat besar atau sangat kecil. Notasi Ilmiah ditulis sebagai perkalian dua faktor

Faktor pertama adalah sebuah bilangan yang lebih dari atau sama dengan 1 dan kurang dari 10, sedangkan faktor kedua adalah bilangan berpangkat dengan bilangan pokok 10.

Sumber gambar: detik.com

Fungsi notasi ilmiah adalah menyederhanakan penulisan bilangan yang terlalu besar atau terlalu kecil agar lebih mudah dituliskan dan disebutkan. 

Misalkan kecepatan cahaya besarnya 300.000.000 m/s atau massa neutron sebesar 0,000.000.000.000187 g dengan menggunakan notasi ilmiah, maka bilangan tersebut bisa lebih mudah dituliskan.

Benda benda berukuran kecil ukurannya bisa dinyatakan dalam bentuk notasi ilmiah, Sumber gambar pngtre

Nah, sebelum membahas cara mengubah suatu bilangan ke dalam bentuk notasi ilmiah, perhatikan bilangan berpangkat berikut dengan bilangan pokok 10 berikut ini!

10^4 = 10.000 —> Sebanyak 4 angka nol di sebelah kanan 

10^3 = 1000 —> Sebanyak 3 angka nol di sebelah kanan 

10^2 = 100 —> Sebanyak 2 angka nol di sebelah kanan

10^1 = 10 —> Sebanyak 1 angka nol di sebelah kanan 1

10^0= 1

10 ^-1 =0,1

10 ^-2=0,01

10 ^-3=0,001

10 ^-4=0,0001 dst

Contoh :

1) 2,16 x 10^5 = 2,16 x 100.000 = 216.000 (Lakukan operasi perkalian dengan memindahkan tanda koma sebanyak 5 tempat ke kanan)

2) 0,16 x 10^-3 = 0,16 x 0,001 (Dapatkan hasil dari perpangkatan (-3) dari basis 10)
                  = 0,00016 (Lakukan operasi perkalian dengahn memindahkan tanda desimal sebanyak 3 tempat ke kiri)

Bagaimana cara mengubah bilangan biasa menjadi notasi ilmiah? Perhatikan contoh berikut:

15000 = 1,5 × 10000 = 1,5 × 10^4

2300000= 2,3 × 1000000= 2,3 × 10^6

720000 = 7,2 × 100000 = 7,2× 10^5

67 = 6,7 × 10

0,34 = 3,4 × 0,1= 3,4× 10^-1

Perhatikan bahwa bilangan di depan 10 pangkat sekian selalu di antara 1-10.

Untuk lebih memahami tentang mengubah bilangan menjadi notasi ilmiah, kerjakan soal berikut:

Ubahlah bilangan desimal berikut  menjadi notasi ilmiah!

1. 5,430 → …  

2. 0,00072 → …  

3. 12.500 → …  

4. 0,00345 → …  

5. 8.000.000 → …  

6. 0,0000009 → …  

7. 654,2 → …  

8. 0,0721 → …  

9. 3.000.000.000 → …  

10. 0,00000000456 → …  

Nyatakan bilangan berikut dalam bentuk notasi ilmiah!

1. Kecepatan Cahaya

   Kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah 300.000 meter per detik. Nyatakan dalam notasi ilmiah!  

2. Massa Bumi

   Massa Bumi diperkirakan sekitar 5.972.000.000.000.000.000.000.000 kg. Tulis dalam notasi ilmiah!  

3. Diameter Sel Darah Merah

   Sebuah sel darah merah memiliki diameter 0,0000075 meter. Ubah ke notasi ilmiah!  

4. Populasi Dunia  

   Pada tahun 2023, populasi dunia diperkirakan 8.045.000.000 jiwa. Nyatakan dalam notasi ilmiah!  

5. Massa Elektron 

   Massa sebuah elektron kira-kira 0,000000000000000000000000000000911 kg. Tulis dalam notasi ilmiah!  

6. Ketebalan Rambut Manusia

   Ketebalan rambut manusia rata-rata 0,0001 meter. Tulis dalam notasi ilmiah!  

Soal Tantangan Bentuk Baku

1. Galaksi Andromeda  

Jarak Galaksi Andromeda dari Bumi adalah sekitar 2,4 juta tahun cahaya. Jika 1 tahun cahaya = 9,46 x 10^15 meter, nyatakan jarak Andromeda dalam meter (bentuk baku)!  

2. Partikel Subatomik

Massa sebuah elektron adalah 9,11 x 10^-31 kg. Jika sebuah percobaan menggunakan 5 triliun elektron, hitung total massanya dalam gram!  

3. Energi Matahari

Matahari memancarkan energi 3,8 x 10^26 joule per detik.  Berapa energi total yang dipancarkan dalam 1 hari? (Tulis dalam bentuk baku).  

4. Virus dan Waktu Reproduksi

Sebuah virus dapat menggandakan diri setiap 0,00005 detik. Jika ada 1.000 virus, berapa total virus setelah 1 milidetik? (Nyatakan dalam bentuk baku).  

5. Volume Sel Darah Merah 

Volume rata-rata sel darah merah manusia adalah 90 femtoliter (1 femtoliter = 10^-15 liter). Jika tubuh manusia memiliki 25 triliun sel darah merah,  hitung total volumenya dalam liter! 

Dalam kehidupan kita sering berhadapan dengan bilangan yang sangat besar atau sangat kecil. Untuk menuliskan bilangan-bilangan tersebut dengan cara yang lebih sederhana kita menggunakan notasi ilmiah.

Baca juga :

Latihan Soal Matematika (2)

Soal 1

1. Kubus dan Volume 

Sebuah kubus memiliki volume 216 cm³. Hitunglah panjang diagonal ruang kubus tersebut!

2. Balok dan Perbandingan 

Sebuah balok memiliki perbandingan panjang : lebar : tinggi = 3 : 2 : 1. Jika luas permukaan balok adalah 352 cm², hitunglah volumenya!

Macam macam bangun ruang, tangkapan layar pribadi

3. Limas Segiempat 

Sebuah limas segiempat beraturan memiliki sisi alas 12 cm dan tinggi limas 8 cm. Hitunglah luas permukaan limas (termasuk alas)!

4. Gabungan Kubus dan Tabung 

Sebuah kubus dengan rusuk 14 cm dilubangi oleh tabung yang sumbunya sejajar dengan diagonal ruang kubus. Jika diameter tabung 7 cm, hitung volume bagian kubus yang tersisa setelah dilubangi!

5. Bola dan Kerucut 

Sebuah kerucut memiliki tinggi 24 cm dan jari-jari alas 7 cm. Jika di dalam kerucut dimasukkan bola terbesar yang mungkin, hitunglah volume bola tersebut!

6. Prisma Segitiga 

Sebuah prisma segitiga memiliki alas berbentuk segitiga siku-siku dengan sisi 6 cm, 8 cm, dan 10 cm. Jika tinggi prisma 15 cm, hitunglah luas permukaannya!

7. Optimasi Ruang 

Sebuah kotak berbentuk balok dengan panjang 12 cm, lebar 9 cm, dan tinggi 8 cm akan diisi oleh kubus kecil dengan rusuk 3 cm. Berapa banyak kubus kecil yang dapat dimasukkan?

Soal 2

Rumus luas dan volume bangun ruang, tangkapan layar pribadi

1. Aplikasi dalam Bangun Datar

Sebuah persegi panjang memiliki panjang diagonal 15 cm dan lebar 9 cm. Panjang persegi panjang tersebut adalah…  

2. Segitiga Samakaki

Sebuah segitiga samakaki memiliki alas 12 cm dan tinggi 10 cm. Keliling dan luasnya adalah…

3. Bangun Ruang

Sebuah balok memiliki panjang rusuk 8 cm, 6 cm, dan 24 cm. Panjang diagonal ruang dan diagonal bidang balok tersebut adalah…  

5. Soal Cerita

Seorang anak menaiki tangga yang bersandar pada tembok. Jika jarak kaki tangga ke tembok adalah 1,5 meter dan tinggi tembok yang dicapai tangga adalah 2 meter, maka panjang tangga tersebut adalah…   

6. Triple Pythagoras 

Diketahui segitiga siku-siku dengan sisi-sisi berupa bilangan bulat. Jika salah satu sisi siku-sikunya adalah 20 cm, maka pasangan sisi yang mungkin untuk sisi siku-siku lainnya dan sisi miring adalah… 

Soal 3

Sumber gambar: Kompasiana

1. Diketahui  x  dan  y adalah bilangan bulat positif yang memenuhi persamaan:  

xy + 3x + 5y = 109 

Tentukan semua pasangan (x, y) yang memenuhi persamaan tersebut.

2. Diberikan segitiga ABC dengan AB = 10 , BC = 17 , dan AC = 21 . Titik Dterletak pada sisi BC  sehingga AD adalah garis tinggi. Hitung panjang AD.

3. Dalam suatu turnamen catur, setiap peserta harus bermain tepat satu kali melawan setiap peserta lainnya. Jika total terdapat 120 pertandingan, berapa banyak peserta dalam turnamen tersebut?

4. Tentukan semua bilangan bulat positif  n sehingga n^2 + 5n + 6 adalah bilangan prima.

5. Dalam sebuah kotak terdapat 4 bola merah dan 6 bola biru. Jika diambil 2 bola secara acak tanpa pengembalian, berapa peluang bahwa kedua bola berwarna sama?