수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 I 1번

해설강의 바로가기 ↓

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
+45점 · 주어진 문제에서 중복조합을 적용할 수 있는 경우로 나누고 이를 이용하여 확률을 계산할 수 있다.

(a) 1k6\displaystyle 1\le k\le6에 대하여 주사위를 k\displaystyle k번 던져서 주머니에 있는 공의 개수가 6\displaystyle 6이 되는 경우의 수는 방정식 a1+a2++ak=6\displaystyle a_{1}+a_{2}+\cdots+a_{k}=6에서 a1,a2,,ak\displaystyle a_{1},a_{2},\cdots,a_{k}가 모두 6\displaystyle 6 이하의 자연수인 해의 개수와 같다. 이는 방정식 z1+z2++zk=6k\displaystyle z_{1}+z_{2}+\cdots+z_{k}=6-k에서 z1,z2,,zk\displaystyle z_{1},z_{2},\cdots,z_{k}가 모두 음이 아닌 정수인 해의 개수와 같으므로 kH6k\displaystyle {}_{k}\mathrm{H}_{6-k}이다. 따라서 주사위를 k\displaystyle k번 던져서 주머니에 있는 공의 개수가 6\displaystyle 6일 확률은kH6k6k=5C6k6k=5Ck16k\displaystyle \frac{{}_{k}\mathrm{H}_{6-k}}{6^{k}}=\frac{{}_{5}\mathrm{C}_{6-k}}{6^{k}}=\frac{{}_{5}\mathrm{C}_{k-1}}{6^{k}}이다. 그러므로 게임이 끝났을 때 주머니에 있는 공의 개수가 6\displaystyle 6일 확률은k=165Ck16k=16k=055Ck6k=16(1+16)5=7566\displaystyle \sum_{k=1}^{6}\frac{{}_{5}\mathrm{C}_{k-1}}{6^{k}}=\frac{1}{6}\sum_{k=0}^{5}\frac{{}_{5}\mathrm{C}_{k}}{6^{k}}=\frac{1}{6}\left(1+\frac{1}{6}\right)^{5}=\frac{7^{5}}{6^{6}}이다.

+40점 · 한 사건이 발생했을 때 나머지 한 사건이 발생할 조건부확률을 계산할 수 있다.

(b) 게임이 끝났을 때 주머니에 있는 공의 개수가 6\displaystyle 6인 사건을 A\displaystyle A라 하고 주사위를 4번 던져서 게임이 끝나는 사건을 B\displaystyle B라 하자. (a)와 마찬가지로 3n5\displaystyle 3\le n\le5에 대하여 주사위를 3번 던져서 주머니에 있는 공의 개수가 n\displaystyle n이 되는 경우의 수는 3Hn3\displaystyle {}_{3}\mathrm{H}_{n-3}이다. 따라서 주사위를 3번 던져서 주머니에 있는 공의 개수가 n\displaystyle n이 될 확률은3Hn363=n1Cn363=n1C263\displaystyle \frac{{}_{3}\mathrm{H}_{n-3}}{6^{3}}=\frac{{}_{n-1}\mathrm{C}_{n-3}}{6^{3}}=\frac{{}_{n-1}\mathrm{C}_{2}}{6^{3}}이다. 주사위를 3번 던져서 주머니에 있는 공의 개수가 n\displaystyle n (3n5)\displaystyle (3\le n\le5)일 때, 다음 주사위를 던져 나오는 눈의 수가 6n\displaystyle 6-n 이상이면 게임이 끝나고 주사위를 던진 횟수가 4가 된다. 따라서 사건 B\displaystyle B가 일어날 확률은P(B)=2C263×46+3C263×56+4C263×66=5564\displaystyle \mathrm{P}(B)=\frac{{}_{2}\mathrm{C}_{2}}{6^{3}}\times\frac{4}{6}+\frac{{}_{3}\mathrm{C}_{2}}{6^{3}}\times\frac{5}{6}+\frac{{}_{4}\mathrm{C}_{2}}{6^{3}}\times\frac{6}{6}=\frac{55}{6^{4}}이다. P(AB)\displaystyle \mathrm{P}(A\cap B)는 주사위를 4번 던져서 주머니에 있는 공의 개수가 6\displaystyle 6일 확률이므로 P(AB)=4H264=1064\displaystyle \mathrm{P}(A\cap B)=\frac{{}_{4}\mathrm{H}_{2}}{6^{4}}=\frac{10}{6^{4}}이다. 따라서P(AB)=P(AB)P(B)=211\displaystyle \mathrm{P}(A|B)=\frac{\mathrm{P}(A\cap B)}{\mathrm{P}(B)}=\frac{2}{11}이다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.