수리논술, 이게 다다.

경영경제계열 3번

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문제

● 다음 상황에 기초하여 문제에 답하시오. (풀이 과정 포함)

· 두 국가 M과 N에서 각각 48명과 42명의 학생을 선발하여, 스스로 진로를 결정한 정도가 진로 만족도에 미친 영향을 조사하였다.

· 학생이 스스로 진로를 결정한 정도를 ‘진로자기결정성’이라 할 때, 진로자기결정성을 1(낮음), 2(보통), 3(높음)의 값으로 조사한 결과는 다음과 같다.- 국가 M의 학생 48명 중 진로자기결정성이 1이라고 답한 학생이 8명, 2라고 답한 학생이 28명, 3이라고 답한 학생이 12명이다.- 국가 N의 학생 42명 중 진로자기결정성이 1이라고 답한 학생이 12명, 2라고 답한 학생이 21명, 3이라고 답한 학생이 9명이다.

· 한편, 연속확률변수인 진로 만족도 X\displaystyle X가 갖는 값의 범위는 0≤X≤10\displaystyle 0\le X\le10이고, 진로자기결정성 값이 a\displaystyle a일 때 X\displaystyle X의 확률밀도함수 f(x)\displaystyle f(x)의 그래프는 다음과 같다.Correction. 본문은 『2025학년도 중앙대학교 수시모집 논술전형 경영경제계열 문제지』의 확률밀도함수 f(x)\displaystyle f(x) 표기를 따랐다. 『2026 중앙대학교 논술가이드북(인문계열)』에는 F(x)\displaystyle F(x)로 잘못 적혀 있다.

진로자기결정성 a에 따른 진로 만족도 X의 확률밀도함수

· 어떤 학생의 진로 만족도가 7 이상이면, ‘매우 만족’으로 간주한다.

[문제 3] 선발된 90명의 학생 중 임의로 한 명을 택하여 진로 만족도를 조사하였더니 ‘매우 만족’이었다고 할 때, 이 학생이 국가 M의 학생일 확률을 구하시오. [20점, 원고지 작성법을 준수할 필요 없음]

해설강의 준비중

(1) 자기결정성의 조사 결과를 표로 정리하면 다음과 같다.

진로자기결정성123합계학생 수국가 M8281248국가 N1221942\displaystyle \begin{array}{c|c|c|c|c|c}\text{진로자기결정성}&&1&2&3&\text{합계}\\\hline\text{학생 수}&\text{국가 M}&8&28&12&48\\&\text{국가 N}&12&21&9&42\end{array}

위의 표를 통해 국가별로 진로자기결정성의 비율을 표로 정리하면 다음과 같다.

진로자기결정성123합계학생 비율국가 M16712141국가 N27123141\displaystyle \begin{array}{c|c|c|c|c|c}\text{진로자기결정성}&&1&2&3&\text{합계}\\\hline\text{학생 비율}&\text{국가 M}&\frac16&\frac7{12}&\frac14&1\\&\text{국가 N}&\frac27&\frac12&\frac3{14}&1\end{array}

+6점 · 진로자기결정성 점수가 a\displaystyle a일 때 ‘매우 만족’일 확률을 정확히 구하면

(2) 진로자기결정성 값이 a\displaystyle a일 때, 진로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률은 아래 그림에서 7≤x≤10\displaystyle 7\le x\le10에서의 그래프 아래 영역의 넓이와 같다. 이는 다시 말해 1에서 삼각형 OAB의 넓이와 사각형 ABCD의 넓이를 뺀 것과 같다. 삼각형 OAB의 넓이는 a9−a\displaystyle \frac a{9-a}, 사각형 ABCD의 넓이는 7−2a9−a\displaystyle \frac{7-2a}{9-a}이므로 A 점수가 a\displaystyle a일 때 ‘매우 만족’일 확률은 1−a9−a−7−2a9−a=29−a\displaystyle 1-\frac a{9-a}-\frac{7-2a}{9-a}=\frac2{9-a}이다.Correction. “A 점수”는 진로자기결정성 점수를 가리킨다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.

삼각형 OAB와 사각형 ABCD로 나누어 확률을 구하는 그래프

(3) 임의로 한 학생을 택했을 때, 학생이 국가 M의 학생인 사건을 A\displaystyle A, 진로 만족도가 ‘매우 만족’인 사건을 B\displaystyle B라 하자. 임의로 선택한 학생의 진로 만족도가 ‘매우 만족’이었을 때, 그 학생이 국가 M의 학생일 확률은 P(A∣B)=P(A∩B)P(B)\displaystyle P(A\mid B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}이다.

(4) P(A∩B)\displaystyle P(A\cap B)는 어떤 학생이 국가 M의 학생이면서 진로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이다. 확률의 곱셈법칙에 의해 P(A∩B)=P(A)P(B∣A)\displaystyle P(A\cap B)=P(A)P(B\mid A)이다. P(A)=4890=815\displaystyle P(A)=\frac{48}{90}=\frac8{15}이다.

+6점 · P(A∩B)\displaystyle P(A\cap B), P(Ac∩B)\displaystyle P(A^c\cap B)를 정확히 계산하면 각 +6점(총 +12점)

(5) (1), (2)를 종합하면 다음과 같은 정보를 얻을 수 있다.국가 M의 학생 중 16\displaystyle \frac16은 진로자기결정성이 a=1\displaystyle a=1이므로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이 28=14\displaystyle \frac28=\frac14이다.국가 M의 학생 중 712\displaystyle \frac7{12}는 진로자기결정성이 a=2\displaystyle a=2이므로 진로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이 27\displaystyle \frac27이다.국가 M의 학생 중 14\displaystyle \frac14은 진로자기결정성이 a=3\displaystyle a=3이므로 진로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이 26=13\displaystyle \frac26=\frac13이다.따라서 P(B∣A)=(16×14)+(712×27)+(14×13)=724\displaystyle P(B\mid A)=\left(\frac16\times\frac14\right)+\left(\frac7{12}\times\frac27\right)+\left(\frac14\times\frac13\right)=\frac7{24}이다. 종합하면 P(A∩B)=815×724=745\displaystyle P(A\cap B)=\frac8{15}\times\frac7{24}=\frac7{45}이다.

+6점 · P(A∩B)\displaystyle P(A\cap B), P(Ac∩B)\displaystyle P(A^c\cap B)를 정확히 계산하면 각 +6점(총 +12점)

(6) (4), (5)와 같은 과정을 거치면 다음과 같은 정보를 얻을 수 있다.국가 N의 학생 중 27\displaystyle \frac27은 진로자기결정성이 a=1\displaystyle a=1이므로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이 28=14\displaystyle \frac28=\frac14이다.국가 N의 학생 중 12\displaystyle \frac12는 진로자기결정성이 a=2\displaystyle a=2이므로 진로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이 27\displaystyle \frac27이다.국가 N의 학생 중 314\displaystyle \frac3{14}은 진로자기결정성이 a=3\displaystyle a=3이므로 진로 만족도가 ‘매우 만족’일 확률이 26=13\displaystyle \frac26=\frac13이다.따라서 P(B∣Ac)=(27×14)+(12×27)+(314×13)=27\displaystyle P(B\mid A^c)=\left(\frac27\times\frac14\right)+\left(\frac12\times\frac27\right)+\left(\frac3{14}\times\frac13\right)=\frac27이다. 종합하면 P(Ac∩B)=P(Ac)P(B∣Ac)=715×27=215\displaystyle P(A^c\cap B)=P(A^c)P(B\mid A^c)=\frac7{15}\times\frac27=\frac2{15}이다.

(7) (5), (6)을 종합하면 P(B)=P(A∩B)+P(Ac∩B)=745+215=1345\displaystyle P(B)=P(A\cap B)+P(A^c\cap B)=\frac7{45}+\frac2{15}=\frac{13}{45}이다.

+2점 · 답을 정확히 계산하면

(8) 최종적으로, 구하는 확률은 다음과 같다.P(A∣B)=P(A∩B)P(B)=7451345=713\displaystyle P(A\mid B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}=\frac{\frac7{45}}{\frac{13}{45}}=\frac7{13}

※ 논리 전개 과정이 맞으면 답이 틀리더라도 부분 점수를 부여할 수 있습니다.

※ 채점자는 답안의 완성도에 따라 ±1점을 부여할 수 있습니다.

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