수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 I 2번

해설강의 바로가기 ↓

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
🔒
멤버십 회원 전용 해설강의입니다. 이번 학년도 모의논술은 전 문항, 그 밖의 모든 회차는 회차마다 한 문항이 무료로 공개되어 있습니다.
멤버십 가입하기

독립시행의 확률

🔒
멤버십 회원 전용 개념강의입니다.
멤버십 가입하기

조건부확률과 곱셈정리

🔒
멤버십 회원 전용 개념강의입니다.
멤버십 가입하기
+45점 · 주어진 사건이 독립시행임을 이해하고, 확률의 곱셈정리를 이용하여 확률을 계산할 수 있다.

(a) 주사위를 한 번 던졌을 때, 3의 배수의 눈이 나올 확률은 13\displaystyle \frac{1}{3}이며, 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 (23)6=64729\displaystyle \left(\frac{2}{3}\right)^{6}=\frac{64}{729}이다.(ii) 3의 배수가 한 번 나올 확률은 6C1×13×(23)5=192729\displaystyle {}_{6}\mathrm{C}_{1}\times\frac{1}{3}\times\left(\frac{2}{3}\right)^{5}=\frac{192}{729}이다.(iii) 3의 배수가 두 번 나오고, 3의 배수가 연속해서 나오지 않을 확률은 5C2×(13)2×(23)4=160729\displaystyle {}_{5}\mathrm{C}_{2}\times\left(\frac{1}{3}\right)^{2}\times\left(\frac{2}{3}\right)^{4}=\frac{160}{729}이다.(iv) 3의 배수가 세 번 나오고, 3의 배수가 연속해서 나오지 않을 확률은 4C3×(13)3×(23)3=32729\displaystyle {}_{4}\mathrm{C}_{3}\times\left(\frac{1}{3}\right)^{3}\times\left(\frac{2}{3}\right)^{3}=\frac{32}{729}이다.

(i)~(iv)에 의해서 구하는 확률은 64+192+160+32729=448729\displaystyle \frac{64+192+160+32}{729}=\frac{448}{729}이다.

+50점 · 조건부 확률을 계산할 수 있다.

(b) 주사위를 6번 던졌을 때, 3의 배수의 눈이 연속해서 나오지 않는 사건을 A\displaystyle A, 적어도 한 번은 2 이하의 눈이 나오는 사건을 B\displaystyle B라고 하자. P(A)=P(AB)+P(ABC)\displaystyle \mathrm{P}(A)=\mathrm{P}(A\cap B)+\mathrm{P}(A\cap B^{C})이므로,P(AB)=P(AB)P(B)=P(A)P(ABC)P(B)=P(A)P(BC)P(ABC)P(B)\displaystyle \mathrm{P}(A|B)=\frac{\mathrm{P}(A\cap B)}{\mathrm{P}(B)}=\frac{\mathrm{P}(A)-\mathrm{P}(A\cap B^{C})}{\mathrm{P}(B)}=\frac{\mathrm{P}(A)-\mathrm{P}(B^{C})\mathrm{P}(A|B^{C})}{\mathrm{P}(B)}이다. 또한,P(BC)=(23)6=64729,P(B)=1(23)6=665729\displaystyle \mathrm{P}(B^{C})=\left(\frac{2}{3}\right)^{6}=\frac{64}{729},\qquad\mathrm{P}(B)=1-\left(\frac{2}{3}\right)^{6}=\frac{665}{729}이다. P(ABC)\displaystyle \mathrm{P}(A|B^{C})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 12\displaystyle \frac{1}{2}이므로, (a)와 같은 방법으로P(ABC)=(12)6+6C1×(12)6+5C2×(12)6+4C3×(12)6=2164\displaystyle \mathrm{P}(A|B^{C})=\left(\frac{1}{2}\right)^{6}+{}_{6}\mathrm{C}_{1}\times\left(\frac{1}{2}\right)^{6}+{}_{5}\mathrm{C}_{2}\times\left(\frac{1}{2}\right)^{6}+{}_{4}\mathrm{C}_{3}\times\left(\frac{1}{2}\right)^{6}=\frac{21}{64}이다. 따라서P(AB)=44872964729×2164665729=427665=6195\displaystyle \mathrm{P}(A|B)=\dfrac{\dfrac{448}{729}-\dfrac{64}{729}\times\dfrac{21}{64}}{\dfrac{665}{729}}=\frac{427}{665}=\frac{61}{95}이다.

QtA. 21\displaystyle 21의 의미는?BC\displaystyle B^{C}에서는 매번 3,4,5,6\displaystyle 3,4,5,6 중 하나가 나오므로,3의 배수인 3,6\displaystyle 3,6이 나오면 1\displaystyle 1, 나머지 4,5\displaystyle 4,5가 나오면 0\displaystyle 0으로 표시하자.각 표시는 서로 독립이고 확률이 각각 12\displaystyle \frac{1}{2}이므로, 길이가 6\displaystyle 6인 각 0,1\displaystyle 0,1 배열의 확률은 164\displaystyle \frac{1}{64}이다.길이가 n\displaystyle n이고 1\displaystyle 1이 연속해서 나오지 않는 배열의 수를 an\displaystyle a_{n}이라 하면,마지막이 0\displaystyle 0인 배열은 앞의 n1\displaystyle n-1자리를 고르는 an1\displaystyle a_{n-1}가지이고,마지막이 1\displaystyle 1인 배열은 끝이 반드시 01\displaystyle 01이므로 앞의 n2\displaystyle n-2자리를 고르는 an2\displaystyle a_{n-2}가지이다.따라서an=an1+an2(n2)\displaystyle a_{n}=a_{n-1}+a_{n-2}\qquad(n\ge2)이다. 빈 배열을 하나로 세면 a0=1\displaystyle a_{0}=1이고, a1=2\displaystyle a_{1}=2이므로a0,a1,,a6=1,2,3,5,8,13,21\displaystyle a_{0},a_{1},\ldots,a_{6}=1,2,3,5,8,13,21을 얻는다. 이는 피보나치 수열과 같은 점화식이며, F1=F2=1\displaystyle F_{1}=F_{2}=1로 두면 an=Fn+2\displaystyle a_{n}=F_{n+2}이다.따라서P(ABC)=a626=2164\displaystyle \mathrm{P}(A\mid B^{C})=\frac{a_{6}}{2^{6}}=\frac{21}{64}로도 구할 수 있다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.