<가> 두 사건 A,B에 대하여 0<P(B)<1일 때 다음이 성립한다.P(A)=P(B)P(A∣B)+P(Bc)P(A∣Bc)여기서 P(A∣B)는 사건 B가 일어났을 때의 사건 A의 조건부확률이고, Bc는 B의 여사건이다.
<나> 계수가 실수인 이차방정식 ax2+bx+c=0(a=0)에 대하여 D=b2−4ac라 할 때,(1)D>0이면 이 방정식은 서로 다른 두 실근을 갖는다.(2)D=0이면 서로 같은 두 실근(중근)을 갖는다.(3)D<0이면 서로 다른 두 허근을 갖는다.
<다> 이차방정식 ax2+bx+c=0(a=0)의 두 근의 합은 −ab이며 두 근의 곱은 ac이다.
1-1. 주사위 A를 던졌을 때 나오는 숫자를 a, 주사위 B를 던졌을 때 나오는 숫자를 b라고 하자. 한편, 또 다른 주사위 한 개를 던져 2이하의 숫자가 나왔을 경우 c=−1이고, 3이상의 숫자가 나왔을 경우 c=0이라 하자. 이 세 개의 주사위를 동시에 던져서 포물선 y=ax2+bx+c의 계수 a,b,c를 결정한다. 제시문 <가>를 이용하여 이 포물선이 점 (1,4)를 지나는 확률을 구하시오. [10점]
1-2. 문제 1-1과 같이 두 개의 주사위 A와 B를 동시에 던져 나오는 눈의 수를 각각 a와 b라 하자. 이때, 이차방정식 x2−2bx+a=0이 서로 다른 두 실근을 갖고, 이차방정식 x2−bx+a=0이 서로 다른 두 허근을 가질 확률을 구하시오. [15점]
1-3. 문제 1-1과 같이 두 개의 주사위 A와 B를 동시에 던져 나오는 눈의 수를 각각 a와 b라 하자. 이차방정식 x2−bx+a=0가 서로 다른 두 실근을 가질 때, 두 실근이 모두 정수일 확률을 구하시오. [15점]
해설강의 준비중
한양대 에리카캠퍼스 2019학년도 모의 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/hanyang-erica/2019mo/jayeon_1
1-1. [풀이] 사건 A는 포물선이 점 (1,4)를 지나는 사건, 사건 B는 c=−1인 사건, 사건 B의 여사건 Bc는 c=0인 사건이라 하자. 이 경우 P(B)=31, P(Bc)=32이고 P(B)P(A∣B)=P(A∩B), P(Bc)P(A∣Bc)=P(A∩Bc)이다.
사건 A∩B는 c=−1이고 이때 y=ax2+bx+c이 점 (1,4)를 지나는 사건이다. 따라서 확률 P(A∩B)는 주사위 한 개를 던져 2이하의 숫자가 나오고 주사위 A의 눈이 a, 주사위 B의 눈이 b라 할 때 a+b=5일 확률이다. 결국 P(A∩B)=271이다.
사건 A∩Bc는 c=0이고 이때 y=ax2+bx+c이 점 (1,4)를 지나는 사건이다. 따라서 확률 P(A∩Bc)는 주사위 한 개를 던져 3이상의 숫자가 나오고 주사위 A의 눈이 a, 주사위 B의 눈이 b라 할 때 a+b=4일 확률이다. 결국 P(A∩Bc)=181이다.
그러므로 포물선이 점 (1,4)를 지나는 확률 P(A)는 P(A)=P(A∩B)+P(A∩Bc)이므로 545이다.
1-2. [풀이] 이차방정식 x2−2bx+a=0이 서로 다른 두 실근을 가질 조건은 b2−a>0이고, 이차방정식 x2−bx+a=0이 서로 다른 두 허근을 가질 조건은 b2−4a<0이다. 그러므로 이차방정식 x2−2bx+a=0이 서로 다른 두 실근을 갖고, 이차방정식 x2−bx+a=0이 서로 다른 두 허근을 가질 조건은 a<b2<4a이다. 이 조건을 만족하는 주사위의 눈의 수 a와 b의 쌍 (a,b)는 (2,2), (3,2), (3,3), (4,3), (5,3), (5,4), (6,3), (6,4)로 총 8가지이다. 따라서 구하는 확률은 368=92이다.
1-3. [풀이] 사건 A는 x2−bx+a=0가 서로 다른 두 실근을 가지는 사건, 사건 B는 x2−bx+a=0가 서로 다른 두 정수근을 가지는 사건이라 하자. 이 경우 사건 B는 사건 A의 부분 사건이다.따라서 P(B∣A)=P(A)P(A∩B)=P(A)P(B)이다.
x2−bx+a=0가 서로 다른 두 실근을 가지는 필요충분조건은 b2−4a>0이고,이 조건을 만족하는 주사위의 눈의 수 a와 b의 쌍 (a,b)는(1,3), (1,4), (1,5), (1,6), (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (3,4), (3,5), (3,6), (4,5), (4,6), (5,5), (5,6), (6,5), (6,6)으로 총 17가지이다. 그러므로 P(A)=3617이다.
이 중 2b−b2−4a와 2b+b2−4a가 모두 정수인 경우는 (2,3), (3,4), (4,5), (5,6), (6,5)로 총 5가지이다.따라서 P(B)=365이다. 결국 구하는 확률 P(B∣A)는 P(B∣A)=P(A)P(B)이므로 175이다.