수리논술, 이게 다다.

자연계열 3번

오류 제보

문제

※ 다음 제시문을 읽고 물음에 답하시오.

[가] 주사위나 동전을 던지는 것과 같이 같은 조건에서 여러 번 반복할 수 있고, 그 결과가 우연에 의하여 좌우되는 실험이나 관찰을 시행이라고 한다. 그리고 어떤 시행에서 일어날 수 있는 모든 경우의 집합을 표본공간이라 하고, 그 부분집합을 사건이라 한다.-『고등학교 확률과 통계』

[나] 한 개의 주사위를 던지면 1, 2, 3, 4, 5, 6의 눈 중에서 하나가 나오고, 이 6개의 눈 중에서 어떤 눈이 나올 것인가는 우연에 의하여 정해진다. 정육면체 모양의 주사위에서는 각각의 눈이 나올 가능성이 같다고 기대할 수 있으므로, 각 눈이 나올 확률은 16\displaystyle \frac16이라고 할 수 있다.-『고등학교 확률과 통계』

[다] 어떤 시행에서 일어날 수 있는 모든 경우의 집합 S\displaystyle S의 부분집합인 두 사건 A\displaystyle A, B\displaystyle B에 대하여 A\displaystyle A 또는 B\displaystyle B가 일어나는 사건은 A∪B\displaystyle A\cup B로 나타내고, A\displaystyle A와 B\displaystyle B가 동시에 일어나는 사건은 A∩B\displaystyle A\cap B로 나타낸다. 특히 두 사건 A\displaystyle A, B\displaystyle B가 동시에 일어나지 않을 때, 즉 A∩B=∅\displaystyle A\cap B=\varnothing이면 이 두 사건은 서로 배반이라고 하고 A∪B\displaystyle A\cup B의 확률은 P(A∪B)=P(A)+P(B)\displaystyle \mathrm{P}(A\cup B)=\mathrm{P}(A)+\mathrm{P}(B)이다. 또한, 두 사건 A\displaystyle A, B\displaystyle B에 대하여 한 사건이 일어나거나 일어나지 않는 것이 다른 사건이 일어날 확률에 영향을 주지 않을 때, 두 사건은 서로 독립이라고 하고 A∪B\displaystyle A\cup B의 확률은 P(A∩B)=P(A)P(B)\displaystyle \mathrm{P}(A\cap B)=\mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B)이다.Correction. 제시문 [다]의 마지막 문장에서 A∪B\displaystyle A\cup B는 A∩B\displaystyle A\cap B의 오기이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.-『고등학교 확률과 통계』

[라] 한 개의 동전이나 주사위를 여러 번 던질 때와 같이 매회 같은 조건에서 어떤 시행이 반복될 때 각 회의 시행은 그 이전의 시행의 결과에 영향을 받지 않는다. 이와 같은 시행을 독립시행이라고 한다.-『고등학교 확률과 통계』

반지름이 각각 3cm, 4cm인 두 원반 A\displaystyle A와 B\displaystyle B가 그림과 같이 설치되어 있다. 원반 A\displaystyle A와 원반 B\displaystyle B는 서로 미끄러지지 않게 맞물려 있고 화살표 방향으로 원반 A\displaystyle A를 회전하면 원반 B\displaystyle B도 회전한다. 원반 B\displaystyle B는 6등분되어 그림과 같이 회색과 흰색으로 색칠되어 있다. 주사위를 2번 던져서 나오는 눈의 합 횟수만큼 그림과 같이 원반 A\displaystyle A를 반시계 방향으로 회전시킬 때, 원반 A\displaystyle A의 화살표가 원반 B\displaystyle B의 회색부분의 호에 맞닿을 확률을 P(Q)\displaystyle \mathrm{P}(Q)라고 하자. 제시문을 참고하여 시행, 표본공간 S\displaystyle S, 사건 Q\displaystyle Q, 확률 P(Q)\displaystyle \mathrm{P}(Q)를 구하시오.

서로 맞물려 회전하는 원반 A와 B
해설강의 준비중
1단계 · 시행 정의: 주사위를 2번 던지는 것을 시행으로 정의한다.

제시문 [가]에 의하면 시행은 우연에 의하여 좌우되는 실험이므로 주사위를 2번 던지는 것으로 볼 수 있다.

2단계 · 표본공간 S\displaystyle S 표현: 시행의 결과로 가능한 모든 경우를 모은 집합이다.

그리고 이에 대응되는 표본공간은 시행을 통해서 우연히 얻게 되는 2개의 숫자들이다. 첫 번째 던져서 얻는 숫자를 십의 자리 두 번째 던져서 얻는 숫자를 일의 자리로 만든 수로 표현하면 표본공간은 S={11,12,13,14,15,16,21,22,23,24,25,26,31,32,33,34,35,36,41,42,43,44,45,46,51,52,53,54,55,56,61,62,63,64,65,66}\displaystyle S=\{11,12,13,14,15,16,21,22,23,24,25,26,31,32,33,34,35,36,41,42,43,44,45,46,51,52,53,54,55,56,61,62,63,64,65,66\}이 된다.

3단계 · 사건 Q\displaystyle Q 확인: 주어진 표본공간을 바탕으로 Q\displaystyle Q를 정의한다.

그리고 문제에서 얻고자 하는 확률의 사건은 원반 A\displaystyle A가 한 바퀴 돌면 원반 B\displaystyle B의 34\displaystyle \frac34 바퀴 위치에 멈추는 것을 고려하면, (아래 그림과 같이) 원반 A\displaystyle A가 2, 3, 6, 7, 10, 11번 회전 시 원반 A\displaystyle A의 화살이 원반 B\displaystyle B의 회색 호에 닿게 된다. 따라서 해당 사건은 Q=11,12,21,15,24,33,42,51,16,25,34,43,52,61,46,55,64,56,65}\displaystyle Q=11,12,21,15,24,33,42,51,16,25,34,43,52,61,46,55,64,56,65\}이 된다. Correction. 예시답안 1의 사건 Q\displaystyle Q를 나열한 식에서 여는 중괄호가 빠졌다. Q={11,12,…,65}\displaystyle Q=\{11,12,\ldots,65\}처럼 집합으로 적는다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.

4단계 · 확률 계산: 독립시행과 배반을 이용하여 P(Q)=1936\displaystyle \mathrm{P}(Q)=\frac{19}{36}을 구한다.

주사위를 2번 던지는 것은 독립인 시행이므로 각 표본공간의 원소가 발생할 확률은 모두 136\displaystyle \frac1{36}이고, 제시문 [다]에 의해 각 원소는 서로 배반이므로 구하고자 하는 확률은 P(Q)=1936\displaystyle \mathrm{P}(Q)=\frac{19}{36}가 된다.

원반 A의 회전 수에 따라 화살표가 원반 B에 닿는 위치
채점 기준배점
상4단계 모두 완성한 경우S
상4단계 과정을 모두 기술하였으나, 단순 실수 또는 논증이 매끄럽지 않은 경우A
중시행, 표본공간, 사건, 독립, 배반, 확률 6개의 사항 중 5개만 설명이 적절한 경우B
중시행, 표본공간, 사건, 독립, 배반, 확률 6개의 사항 중 4개만 설명이 적절한 경우C
중시행, 표본공간, 사건, 독립, 배반, 확률 6개의 사항 중 3개만 설명이 적절한 경우D
하시행, 표본공간, 사건, 독립, 배반, 확률 6개의 사항 중 2개만 설명이 적절한 경우E
하4단계에 대한 설명이 모두 적절하지 않거나, 백지인 경우F

※. 표본공간은 채점 기준에서와 같이 표현하거나 아래 예시 답안과 표현해도 상관없음. 표현 방식을 적절히 설명한다는 전제하에 다양하게 표현할 수 있음.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.