대봉동 고2수학과외







교집합이 0이라고 독립일까?
경북대학교사범대학부설고등학교 학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 문장이 있었다.
“P(A∩B)=0이므로 사건 A와 B는 독립이다.”
이 판단은 독립의 정의를 일부만 확인한 데서 비롯된 오류다. 대봉동과외 수업에서는 먼저 두 값을 계산한 뒤, 같은지 비교하는 방식으로 기준을 다시 세웠다.
독립의 정확한 판정식
두 사건 A, B가 독립이라는 뜻은 한 사건의 발생 여부가 다른 사건의 확률에 영향을 주지 않는다는 의미다. 이를 확률식으로 나타내면
P(A∩B)=P(A)P(B)
이다. 따라서 교집합 확률이 0이라는 사실만으로는 독립을 판정할 수 없다.
간단한 반례로 오류 확인하기
주사위를 한 번 던져 사건을 다음과 같이 정하자.
- A: 홀수가 나온다.
- B: 짝수가 나온다.
두 사건은 동시에 일어날 수 없으므로 P(A∩B)=0이다. 하지만 P(A)=1/2, P(B)=1/2이므로
P(A)P(B)=1/2×1/2=1/4
이다. 두 값이 다르므로 A와 B는 독립이 아니라 서로 배반인 사건이다.
표 자료 비교
| 사건쌍 | P(A∩B) | P(A)P(B) | 판정 |
|---|---|---|---|
| A, B | 0.20 | 0.20 | 독립 |
| C, D | 0 | 0.25 | 독립 아님 |
| E, F | 0.30 | 0.36 | 독립 아님 |
표에서 독립인 사건쌍은 두 번째와 세 번째 열의 값이 같은 A, B뿐이다. C, D처럼 교집합 확률이 0인 경우에는 곱이 0인지도 함께 확인해야 한다.
최종 검증: 조건을 직접 대입하기
문제에서 여러 사건쌍 중 독립인 것을 고르라고 하면 다음 순서로 확인한다.
- P(A∩B)를 계산한다.
- P(A)와 P(B)를 각각 계산한다.
- P(A)P(B)를 구한다.
- 두 결과가 같을 때만 독립이라고 판정한다.
즉, “교집합이 0이다”는 결론이 아니라 “교집합 확률과 두 확률의 곱이 같다”는 결론이 핵심이다. 이 기준을 적용하면 오답을 되짚으면서도 독립 여부를 정확하게 구별할 수 있다.