풍암지구 고2수학과외







표에서 음수 z를 찾기 전에 확인할 것
표준정규분포 문제에서 학생이 가장 먼저 해야 할 일은 음수 값을 무조건 표에서 찾는 것이 아니라, 표의 정의와 분포의 대칭성을 확인하는 것입니다. 풍암지구과외 수업에서는 계산보다 앞선 판단 과정을 풀이 기록에 남기도록 지도합니다.
학생 풀이 기록
문제: P(Z≤-1.25)를 구하여라.
학생은 표에서 1.25를 찾지 않고 음수 z를 다른 열에서 찾으려 했습니다. 그러나 일반적인 표준정규표는 양의 z에 대한 누적확률을 제시하는 경우가 많으므로, 이 접근은 계산 실수 이전에 표의 구조를 잘못 해석한 오류입니다.
대칭성으로 식을 바꾸기
표준정규분포의 확률밀도함수는 0을 기준으로 대칭입니다. 따라서 양의 수 a에 대해
Φ(-a)=1-Φ(a)
가 성립합니다. 표에서 Φ(1.25)=0.8944를 확인하면
P(Z≤-1.25)=Φ(-1.25)=1-0.8944=0.1056
입니다.
양끝 꼬리 확률 비교
| 확률 | 대칭 변환 | 값 |
|---|---|---|
| P(Z≤-1.25) | 1-Φ(1.25) | 0.1056 |
| P(Z≥1.25) | 1-Φ(1.25) | 0.1056 |
따라서 양끝 꼬리의 크기는 서로 같습니다. 다만 P(Z≤-1.25)와 P(Z≤1.25)는 같은 값이 아니므로, 부호를 지운 뒤 누적확률을 그대로 쓰면 안 됩니다.
새 문제에서의 판단
P(Z≥2.10)을 구할 때도 먼저 대칭을 이용할 수 있습니다. 표에서 Φ(2.10)=0.9821이므로
P(Z≥2.10)=1-0.9821=0.0179
입니다. 음수 z를 표에서 억지로 찾는 습관보다, 부호와 부등호 방향을 확인한 뒤 대칭 또는 여사건을 선택하는 습관이 새로운 문제에도 적용되는지 확인해야 합니다.
마지막 검산
음수 쪽 꼬리 확률은 0보다 크고 0.5보다 작아야 합니다. 0.1056은 이 범위에 있고, 양의 쪽 대칭 꼬리 P(Z≥1.25)와도 일치합니다. 이처럼 표의 범위, 대칭식, 확률의 크기를 차례로 점검하면 계산 전에 오류를 판별할 수 있습니다.