Angenommen, ein Versuch kann eines von zwei Ereignissen hervorbringen, aber nicht beide. In der Wahrscheinlichkeitsrechnung heißen solche Ereignisse gegenseitig ausschließend oder disjunkt.
Die Ereignisse und sind , wenn sie in einem Versuch auftreten können. Tritt ein, tritt nicht ein, und umgekehrt.
Für die Wahrscheinlichkeit, dass Ereignis AODER Ereignis B eintritt, nutzen wir die fehlende Überschneidung.
Die beiden Einzelwahrscheinlichkeiten können addiert werden, ohne ein Ergebnis doppelt zu zählen.
Die Formel lautet:
P(AoderB)=P(A)+P(B)
Oder mit dem Vereinigungszeichen:
P(A∪B)=P(A)+P(B)
Dies ist die spezielle Additionsregel für Ereignisse, die sich gegenseitig ausschließen. Bei Ereignissen mit gemeinsamen Ergebnissen muss deren Schnittmenge zusätzlich berücksichtigt werden.
Die folgenden Beispiele zeigen, wann die spezielle Additionsregel gilt:
Münzwurf:
Bei einem einzelnen Münzwurf kann entweder Kopf oder Zahl fallen, aber nicht beides zugleich.
P(Kopf)=1/2
P(Zahl)=1/2
Die Wahrscheinlichkeit für Kopf ODER Zahl beträgt P(Kopf)+P(Zahl)=1/2+1/2=1, denn eines der beiden Ergebnisse muss auftreten.
Einen Würfel werfen (einmal):
Betrachten wir zwei Ereignispaare:
Eine 3 und eine 5 können nicht gleichzeitig fallen. Beide Ergebnisse haben die Wahrscheinlichkeit 1/6. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit für eine 3 oder eine 5 insgesamt 1/6+1/6=2/6=1/3.
Eine Karte ziehen (einmal):
Dieselbe Idee gilt beim Ziehen einer einzelnen Karte:
Die Ereignisse „König“ und „Dame“ schließen sich gegenseitig aus. Unter 52Karten gibt es jeweils 4 Könige und 4 Damen. Damit beträgt die Wahrscheinlichkeit für einen König oder eine Dame 4/52+4/52=8/52=2/13.
Die beiden Ereignisse haben eine leere Schnittmenge und damit kein gemeinsames Ergebnis:
A∩B=∅
Sie schließen sich daher gegenseitig aus. Jedes Ereignis enthält 2 der 6 gleich wahrscheinlichen Würfelergebnisse. Mit der speziellen Additionsregel folgt
P(A∪B)=P(A)+P(B)
=62+62=64=32
Außerhalb von A∪B={1,2,5,6} liegen die Ergebnisse {3,4}. Somit gilt:
P(weder A noch B)=62=31
Zur Kontrolle ergeben die Wahrscheinlichkeit der Vereinigung und die Wahrscheinlichkeit ihres Komplements zusammen 2/3+1/3=1.
Das Ereignis „gerade Zahl“ umfasst {2,4,6}, das Ereignis „ungerade Zahl“ umfasst {1,3,5}. Beide Ereignisse haben die Wahrscheinlichkeit 3/6=1/2. Zusammen ergibt sich 1/2+1/2=1.
Auch „rote Karte“ und „Kreuz“ ♣ schließen sich aus, weil alle Kreuzkarten schwarz sind. Mit 26 roten Karten und 13 Kreuzkarten ergibt sich 26/52+13/52=39/52=3/4.