두 사건이 서로 일어날 확률에 영향을 주지 않을 때, 두 사건은 독립사건이라 한다.
주머니에 흰 공 2 22 개, 검은 공 3 33 개가 들어 있다.
첫 번째 공을 임의로 꺼내 색을 확인한 뒤, 주머니에 다시 넣고 섞은 후 두 번째 공을 임의로 꺼내 색을 확인하는 경우를 생각해보자.
첫 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 사건을 A AA , 두 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 사건을 B BB 라 해보자.
첫 번째로 꺼낸 공의 색을 확인한 뒤, 주머니에 다시 넣었으므로
두 번째로 공을 임의로 꺼내는 상황은 첫 번째와 완전히 동일한 상황이다.
따라서 A AA 와 B BB 는 서로 일어날 확률에 영향을 주지 않으므로 A AA 와 B BB 는 독립사건이다.
두 독립사건 A AA 와 B BB 는 서로 일어날 확률에 영향을 주지 않으므로 P ( B ∣ A ) = P ( B ) \mathrm{P}(B|A) = \mathrm{P}(B)P ( B ∣ A ) = P ( B ) 이다.
따라서 A AA 와 B BB 가 동시에 일어날 확률은 P ( A ∩ B ) = \mathrm{P}(A \cap B) ={}P ( A ∩ B ) = P ( A ) P ( B ∣ A ) = \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B|A) ={}P ( A ) P ( B ∣ A ) = P ( A ) P ( B ) \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B)P ( A ) P ( B ) 이다.
주머니에 흰 공 2 22 개, 검은 공 3 33 개가 들어 있다.
첫 번째 공을 임의로 꺼내 색을 확인한 뒤, 주머니에 다시 넣고 섞은 후 두 번째 공을 임의로 꺼내 색을 확인한다.
첫 번째 공이 흰 공이고, 두 번째 공이 검은 공일 확률을 구해보자.
첫 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 사건을 A AA , 두 번째로 꺼낸 공이 검은 공일 사건을 B BB 라 해보자.
첫 번째로 꺼낸 공의 색을 확인한 뒤, 주머니에 다시 넣었으므로
두 번째로 공을 임의로 꺼내는 상황은 첫 번째와 완전히 동일한 상황이다.
따라서 A AA 와 B BB 는 서로 일어날 확률에 영향을 주지 않으므로 A AA 와 B BB 는 독립사건이다.
그러므로 첫 번째 공이 흰 공이고, 두 번째 공이 검은 공일 확률은 P ( A ) P ( B ) \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B)P ( A ) P ( B ) 이다.
P ( A ) = 2 2 + 3 = 2 5 \mathrm{P}(A) = \dfrac{2}{2 + 3} = \dfrac{2}{5}P ( A ) = 2 + 3 2 = 5 2 ,
P ( B ) = 3 2 + 3 = 3 5 \mathrm{P}(B) = \dfrac{3}{2 + 3} = \dfrac{3}{5}P ( B ) = 2 + 3 3 = 5 3 이므로
P ( A ) P ( B ) = 2 5 × 3 5 = 6 25 \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B) = \dfrac{2}{5} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{6}{25}P ( A ) P ( B ) = 5 2 × 5 3 = 2 5 6 이다.
두 사건이 서로 일어날 확률에 영향을 줄 때, 두 사건은 종속사건이라 한다.
주머니에 흰 공 2 22 개, 검은 공 3 33 개가 들어 있다.
첫 번째 공을 임의로 꺼내 색을 확인한 뒤, 주머니에 다시 넣지 않고 두 번째 공을 임의로 꺼내 색을 확인하는 경우를 생각해보자.
첫 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 사건을 A AA , 두 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 사건을 B BB 라 해보자.
첫 번째로 꺼낸 공의 색을 확인한 뒤, 주머니에 다시 넣지 않았으므로
두 번째로 공을 임의로 꺼내는 상황은 첫 번째와 다른 상황이다.
따라서 A AA 는 B BB 가 일어날 확률에 영향을 주므로 A AA 와 B BB 는 종속사건이다.
첫 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 확률은 P ( A ) = 2 2 + 3 = 2 5 \mathrm{P}(A) = \dfrac{2}{2 + 3} = \dfrac{2}{5}P ( A ) = 2 + 3 2 = 5 2 이다.
첫 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 때, 두 번째로 공을 꺼낼 때 남은 공은 흰 공이 1 11 개, 검은 공이 3 33 개이므로
두 번째로 꺼낸 공이 흰 공일 확률은 P ( B ∣ A ) = 1 1 + 3 = 1 4 \mathrm{P}(B|A) = \dfrac{1}{1 + 3} = \dfrac{1}{4}P ( B ∣ A ) = 1 + 3 1 = 4 1 이다.
그러므로 두 공 모두 흰 공일 확률은 P ( A ∩ B ) = \mathrm{P}(A \cap B) ={}P ( A ∩ B ) = P ( A ) P ( B ∣ A ) = \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B|A) ={}P ( A ) P ( B ∣ A ) = 2 5 × 1 4 = \dfrac{2}{5} \times \dfrac{1}{4} ={}5 2 × 4 1 = 2 20 = \dfrac{2}{20} ={}2 0 2 = 1 10 \dfrac{1}{10}1 0 1 이다.
만약 첫 번째로 꺼낸 공의 색을 확인하지 않는다면, 두 번째 공이 흰 공일 확률은
첫 번째로 흰 공을 꺼낸 경우와 그렇지 않은 경우의 확률을 각각 구해 더하면 2 5 × 1 4 + 3 5 × 2 4 = 2 5 \dfrac{2}{5} \times \dfrac{1}{4} + \dfrac{3}{5} \times \dfrac{2}{4} = \dfrac{2}{5}5 2 × 4 1 + 5 3 × 4 2 = 5 2 이다.
따라서 P ( B ) \mathrm{P}(B)P ( B ) 는 P ( A ) \mathrm{P}(A)P ( A ) 와 같은 2 5 \dfrac{2}{5}5 2 이고, P ( B ∣ A ) \mathrm{P}(B|A)P ( B ∣ A ) 는 1 4 \dfrac{1}{4}4 1 이므로 P ( B ) ≠ P ( B ∣ A ) \mathrm{P}(B) \neq \mathrm{P}(B|A)P ( B ) = P ( B ∣ A ) 임에 주의한다.
1번 문항 정답 및 해설 보기
정답: $3$
주사위의 눈이 홀수 가 나오는 사건을 A AA , 동전이 앞면이 나오는 사건을 B BB 라 해보자.
A AA 와 B BB 는 서로 일어날 확률에 영향을 주지 않으므로 A AA 와 B BB 는 독립사건이다.
P ( A ) = 3 6 = 1 2 \mathrm{P}(A) = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}P ( A ) = 6 3 = 2 1 이고, P ( B ) = 1 2 \mathrm{P}(B) = \dfrac{1}{2}P ( B ) = 2 1 이다.
두 독립사건 A AA 와 B BB 가 동시에 일어날 확률은 P ( A ) P ( B ) \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B)P ( A ) P ( B ) 이므로
P ( A ) P ( B ) = 1 2 × 1 2 = 1 4 \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B) = \dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}P ( A ) P ( B ) = 2 1 × 2 1 = 4 1 이다.
따라서 정답은 3 33 번이다.
2번 문항 정답 및 해설 보기
정답: $2$
∘ \circ∘ 종속사건의 확률을 활용하여 구하는 경우:
첫 번째로 뽑은 학생이 남자인 사건을 A AA , 두 번째로 뽑은 학생이 남자인 사건을 B BB 라 해보자.
첫 번째로 뽑은 학생은 이후 두 번째로 뽑는 대상에서 제외되므로 A AA 는 B BB 가 일어날 확률에 영향을 준다.
따라서 A AA 와 B BB 는 종속사건이다.
첫 번째로 뽑은 학생이 남자일 확률은 P ( A ) = 6 6 + 4 = \mathrm{P}(A) = \dfrac{6}{6 + 4} ={}P ( A ) = 6 + 4 6 = 6 10 = \dfrac{6}{10} ={}1 0 6 = 3 5 \dfrac{3}{5}5 3 이다.
첫 번째로 뽑은 학생이 남자일 때, 두 번째로 뽑을 때 남은 학생은 남학생이 5 55 명, 여학생이 4 44 명이므로
두 번째로 뽑은 학생이 남자일 확률은 P ( B ∣ A ) = 5 5 + 4 = 5 9 \mathrm{P}(B|A) = \dfrac{5}{5 + 4} = \dfrac{5}{9}P ( B ∣ A ) = 5 + 4 5 = 9 5 이다.
그러므로 두 명 모두 남자일 확률은 P ( A ∩ B ) = \mathrm{P}(A \cap B) ={}P ( A ∩ B ) = P ( A ) P ( B ∣ A ) = \mathrm{P}(A)\mathrm{P}(B|A) ={}P ( A ) P ( B ∣ A ) = 3 5 × 5 9 = \dfrac{3}{5} \times \dfrac{5}{9} ={}5 3 × 9 5 = 15 45 = \dfrac{15}{45} ={}4 5 1 5 = 1 3 \dfrac{1}{3}3 1 이다.
∘ \circ∘ 조합을 활용하여 구하는 경우:
순서를 생각하지 않고, 중복 없이 2 22 명을 선택하는 경우이므로 조합에 해당한다.
남녀 구분 없이 2 22 명을 선택하는 경우의 수는
10 C 2 = _{10}\mathrm{C}_{2} ={}1 0 C 2 = 10 ! ( 10 − 2 ) ! 2 ! = \dfrac{10!}{(10 - 2)!2!} ={}( 1 0 − 2 ) ! 2 ! 1 0 ! = 10 ! 8 ! 2 ! = \dfrac{10!}{8!2!} ={}8 ! 2 ! 1 0 ! = 10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 ( 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 ) ( 2 × 1 ) = \dfrac{10 \times 9 \times 8 \times 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{(8 \times 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1)(2 \times 1)} ={}( 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 ) ( 2 × 1 ) 1 0 × 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 10 × 9 2 × 1 = \dfrac{10 \times 9}{2 \times 1} ={}2 × 1 1 0 × 9 = 90 2 = \dfrac{90}{2} ={}2 9 0 = 45 454 5 이다.
남자 6 66 명 중 2 22 명을 선택하는 경우의 수는
6 C 2 = _{6}\mathrm{C}_{2} ={}6 C 2 = 6 ! ( 6 − 2 ) ! 2 ! = \dfrac{6!}{(6 - 2)!2!} ={}( 6 − 2 ) ! 2 ! 6 ! = 6 ! 4 ! 2 ! = \dfrac{6!}{4!2!} ={}4 ! 2 ! 6 ! = 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 ( 4 × 3 × 2 × 1 ) ( 2 × 1 ) = \dfrac{6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{(4 \times 3 \times 2 \times 1)(2 \times 1)} ={}( 4 × 3 × 2 × 1 ) ( 2 × 1 ) 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 6 × 5 2 × 1 = \dfrac{6 \times 5}{2 \times 1} ={}2 × 1 6 × 5 = 30 2 = \dfrac{30}{2} ={}2 3 0 = 15 151 5 이다.
그러므로 두 명 모두 남자일 확률은 두 명 모두 남자인 경우의 수 일어날 수 있는 모든 경우의 수 = 15 45 = 1 3 \dfrac{\text{두 명 모두 남자인 경우의 수}}{\text{일어날 수 있는 모든 경우의 수}} = \dfrac{15}{45} = \dfrac{1}{3}일어날 수 있는 모든 경우의 수 두 명 모두 남자인 경우의 수 = 4 5 1 5 = 3 1 이다.
따라서 정답은 2 22 번이다.