성균관대 2012학년도 수시 자연계열 I 1번 · 해설강의 무료 공개 · mathesis.kr/archive/skku/2012su/jayeon1_1
문제
[문제 1] 다음 <제시문 1-1>을 읽고 [문제 1-i]과 [문제 1-ii]에 대해 문항별로 풀이와 함께 답하시오.
<제시문 1-1> 개의 야구공이 한 상자 안에 들어있고, 이중에 개의 공은 결함이 있는 공이다. 야구공의 숫자와 같은 명의 사람들이 순서대로 공을 하나씩 뽑아서 자기 것으로 가진다고 한다. 한 번 공을 뽑은 사람은 그 공을 다시 상자 안에 넣을 수 없고, 공을 뽑기 전에는 그 공의 결함 여부를 알 수 없다. 이 명의 사람들 중에 민수가 포함되어 있다고 하자.
[문제 1-i] , 이고, 민수가 세 번째로 공을 뽑는다고 하자. 첫 번째 사람이 결함이 있는 공을 뽑았을 때, 민수가 결함이 없는 공을 뽑을 확률을 구하시오.
[문제 1-ii] 임의의 자연수 과 에 대해, 민수가 결함이 없는 야구공을 뽑기 위해서 몇 번째에 야구공을 뽑는 것이 더 유리한지, 혹은 순서에 상관이 없는지를 수학적으로 논하시오.
성균관대 2012학년도 수시 자연계열 I 1번 · 해설강의 무료 공개 · mathesis.kr/archive/skku/2012su/jayeon1_1
(1-i) 문제에서 구하고자 하는 확률은 , 일 때, 민수가 두 번째로 야구공을 선택할 때 결함이 없는 야구공을 선택할 확률과 같다. 이 상황의 확률을 구하자. 첫 번째 사람이 결함이 있는 야구공을 선택하고 민수가 결함이 없는 야구공을 선택할 확률은 이고, 첫 번째 사람이 결함이 없는 야구공을 선택했을 경우에 확률은 이다. 이 둘의 합은 이다.
(1-ii) 를 개의 야구공 중에서 개의 공에 결함이 있는 상황에서, 번째 사람이 결함이 있는 공을 뽑을 확률이라고 하자. 이다.이제 모든 에 대해, 라는 사실을 에 대한 수학적 귀납법을 사용하여 증명하자.
(i) 인 경우, 임은 자명하다.
(ii) 일 때, 위의 사실이 성립한다고 가정하자.이때, 는 첫 번째 사람이 결함이 있는 야구공을 뽑는 경우와 그렇지 않은 경우로 나뉜다. 각각의 경우가 발생할 확률은 과 이다.첫 번째 경우에 남은 사람의 수는 , 남은 결함을 가진 야구공은 개, 그리고 원래 번째 뽑기로 한 사람은 번째 뽑게 된다. 이 때 그 사람이 결함이 있는 야구공을 뽑을 확률은 이다.이와 마찬가지로, 두 번째 경우에 원래의 번째에 공을 뽑기로 한 사람이 결함이 있는 야구공을 뽑을 확률은 이다.따라서, 아래의 식이 성립한다.
가정에 의해 이고 이다.따라서, 이다.이로부터 우리는 결함이 있는 야구공을 뽑을 확률이 순서에 상관없이 항상 일정함을 알 수 있다.
첨삭 사례
아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.