+45점 · 주어진 사건이 독립시행임을 이해하고, 확률의 곱셈정리를 이용하여 확률을 계산할 수 있다.(a) 주사위를 한 번 던졌을 때, 3의 배수의 눈이 나올 확률은 31이며, 주사위를 여러 번 던졌을 때, 매번 3의 배수의 눈이 나오는 사건은 서로 독립이다. 3의 배수가 연속해서 나오지 않는 확률은 다음과 같다.(i) 3의 배수가 한 번도 나오지 않을 확률은 (32)6=72964이다.(ii) 3의 배수가 한 번 나올 확률은 6C1×31×(32)5=729192이다.(iii) 3의 배수가 두 번 나오고, 3의 배수가 연속해서 나오지 않을 확률은 5C2×(31)2×(32)4=729160이다.(iv) 3의 배수가 세 번 나오고, 3의 배수가 연속해서 나오지 않을 확률은 4C3×(31)3×(32)3=72932이다.
(i)~(iv)에 의해서 구하는 확률은 72964+192+160+32=729448이다.
+50점 · 조건부 확률을 계산할 수 있다.(b) 주사위를 6번 던졌을 때, 3의 배수의 눈이 연속해서 나오지 않는 사건을 A, 적어도 한 번은 2 이하의 눈이 나오는 사건을 B라고 하자. P(A)=P(A∩B)+P(A∩BC)이므로,P(A∣B)=P(B)P(A∩B)=P(B)P(A)−P(A∩BC)=P(B)P(A)−P(BC)P(A∣BC)이다. 또한,P(BC)=(32)6=72964,P(B)=1−(32)6=729665이다. P(A∣BC)는 나온 눈의 개수가 모두 3 이상일 때, 3의 배수의 눈이 연속해서 나오지 않을 확률과 같다. 나온 눈의 개수가 모두 3 이상일 때, 3의 배수의 눈이 나올 확률은 21이므로, (a)와 같은 방법으로P(A∣BC)=(21)6+6C1×(21)6+5C2×(21)6+4C3×(21)6=6421이다. 따라서P(A∣B)=729665729448−72964×6421=665427=9561이다.
QtA. 21의 의미는?BC에서는 매번 3,4,5,6 중 하나가 나오므로,3의 배수인 3,6이 나오면 1, 나머지 4,5가 나오면 0으로 표시하자.각 표시는 서로 독립이고 확률이 각각 21이므로, 길이가 6인 각 0,1 배열의 확률은 641이다.길이가 n이고 1이 연속해서 나오지 않는 배열의 수를 an이라 하면,마지막이 0인 배열은 앞의 n−1자리를 고르는 an−1가지이고,마지막이 1인 배열은 끝이 반드시 01이므로 앞의 n−2자리를 고르는 an−2가지이다.따라서an=an−1+an−2(n≥2)이다. 빈 배열을 하나로 세면 a0=1이고, a1=2이므로a0,a1,…,a6=1,2,3,5,8,13,21을 얻는다. 이는 피보나치 수열과 같은 점화식이며, F1=F2=1로 두면 an=Fn+2이다.따라서P(A∣BC)=26a6=6421로도 구할 수 있다.