치평동 고2수학과외







확률변수의 값은 계산보다 먼저 좁혀야 한다
전남고등학교 학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 문제가 적혀 있었다.
남학생 3명과 여학생 2명 중에서 2명을 동시에 뽑는다. 뽑힌 남학생 수를 확률변수 X라 할 때, X가 가질 수 없는 값은?
학생이 처음 고른 답
학생은 X의 범위를 0부터 2까지로 보고 0, 1, 2를 모두 적었다. 뽑는 인원이 2명이므로 남학생 수가 0명, 1명, 2명 모두 가능하다고 판단한 것이다.
표본 결과를 직접 확인하기
실제로 가능한 성별 조합은 다음 세 종류다.
| 뽑힌 구성 | 남학생 수 X | 가능 여부 |
|---|---|---|
| 남 2명 | 2 | 가능 |
| 남 1명, 여 1명 | 1 | 가능 |
| 여 2명 | 0 | 불가능 |
여학생은 2명뿐이므로 여학생 2명을 뽑는 경우 자체는 가능하다. 따라서 X=0도 가능하다. 이 문제에서는 X의 가능한 값이 0, 1, 2이며, 학생의 답은 오답이 아니다.
역문제로 오류 판단하기
이번에는 조건을 바꾸어 남학생 3명과 여학생 1명 중에서 2명을 뽑는다고 하자. X를 뽑힌 남학생 수라고 하면 가능한 구성은 남남 또는 남녀뿐이다.
가능한 값과 불가능한 값
- 남학생 2명: X=2
- 남학생 1명과 여학생 1명: X=1
- 여학생 2명: 여학생이 1명뿐이므로 불가능
따라서 X의 값은 1, 2이고, 0은 불가능하다. 단순히 “두 명을 뽑으므로 0부터 2까지”라고 쓰면 실제 표본공간의 조건을 놓치게 된다.
확률변수 판단 기준
확률변수의 가능한 값은 숫자의 형식적 범위가 아니라 실제 실험에서 만들어지는 결과로 결정한다. 먼저 전체 선택 조건을 확인하고, 각 결과에서 X를 계산한 뒤 중복을 제거해 목록을 작성해야 한다.
치평동과외에서는 이처럼 계산을 시작하기 전에 표본 결과와 변수의 의미를 연결해, 일어날 수 없는 값이 섞이지 않았는지 확인하는 연습을 진행할 수 있다.
최종 확인
문제의 인원이 바뀌면 가능한 X의 범위도 달라진다. 그러므로 “최솟값부터 최댓값까지 모두 가능하다”고 단정하지 말고, 각 값이 실제 선택 결과로 실현되는지 하나씩 검토해야 한다.