신탄진동 고등수학과외







신탄진동 고등수학과외에서는 확률 단원에서 식을 빠르게 세우는 것보다, 조건을 읽고 어떤 사건을 세어야 하는지 판단하는 연습을 중요하게 다룹니다. 신탄진고등학교 학생과 함께 공부할 때도 순열·조합 공식부터 대입하기보다 표본공간과 여사건의 관계를 먼저 확인합니다. 특히 조건이 열세 개처럼 길게 이어지거나 문제의 순서가 바뀌면, 직접 구하는 방법과 여사건을 이용하는 방법 중 어느 쪽이 간단한지 결정하는 과정에서 풀이가 갈립니다.
긴 조건 앞에서 멈춘 풀이
학생에게 조건 13개를 가린 문제를 다시 제시했습니다. 문제는 5개 중 3개를 뽑을 때 특정 대상이 적어도 하나 포함될 확률을 구하는 내용이었습니다. 학생은 곧바로 “적어도 하나”를 보고 여사건을 떠올려야 했지만, 표본공간을 쓰기 전에 유리한 경우를 직접 나열하려고 했습니다. 조건이 길어지자 첫 줄에 ‘특정 대상이 포함되는 경우’를 적고 멈췄습니다.
풀이를 살펴보니 처음 잘못된 순간은 여사건을 계산하지 않은 데 있었습니다. 학생은 특정 대상이 들어가는 경우를 하나씩 세면서 선택 대상이 겹치는 상황을 중복해서 적었습니다. 이후 여사건 부분만 고치려 했지만, 표본공간을 다시 만들지 않아 분모와 분자의 기준이 서로 달라졌습니다. 어떤 경우를 세는지 표시하지 않은 채 식만 수정한 것이 문제였습니다.
조건을 덮어도 남는 판단 기준
먼저 가능한 전체 선택을 표본공간으로 정리했습니다. 5개 중 3개를 순서 없이 고르는 상황이라면 전체 경우의 수는 ₅C₃입니다. 특정 대상이 적어도 하나 포함되는 사건을 직접 세는 대신, 그 반대인 ‘특정 대상이 하나도 포함되지 않는 사건’을 세면 됩니다. 특정 대상이 2개라면 나머지 3개 중에서 3개를 고르는 경우처럼 여사건의 조건이 짧아질 수 있습니다.
학생은 종이에 두 칸을 나누어 적었습니다.
전체 경우: 조건을 만족하는 모든 선택
여사건: 원하는 대상이 한 번도 선택되지 않는 선택
그 뒤 “적어도 하나”를 “하나도 없음의 반대”로 바꾸어 읽었습니다. 여기서 여사건의 확률을 구한 뒤 1에서 빼는 순서를 고정하자, 처음처럼 유리한 경우를 여러 줄 나열하지 않아도 됐습니다. 다만 모든 문제에서 여사건이 빠른 것은 아니므로, 여사건의 경우의 수가 실제로 더 단순한지 확인한 뒤 선택하도록 했습니다.
다음 날에는 조건의 배열만 바꾸다
다음 날에는 같은 구조를 유지하되 조건의 순서를 바꿨습니다. ‘특정 대상이 포함되지 않는다’는 문장을 뒤쪽에 배치하고, 선택 대상의 수와 뽑는 수를 바꾸어 제시했습니다. 학생은 먼저 순서 포함 여부를 확인한 뒤 표본공간을 만들고, ‘적어도 하나’가 보이자 여사건을 후보로 적었습니다. 이어 직접 세는 경우와 여사건으로 세는 경우를 짧게 비교해 여사건 쪽의 항이 적은지 판단했습니다.
이번에는 도움 없이 표본공간을 다시 작성했습니다. 순서를 고려하지 않는 문제에서 5P3를 사용하지 않았고, 여사건의 조건에도 같은 기준을 적용했습니다. 조건의 위치가 바뀌었지만 “원하는 사건의 반대가 무엇인가”를 먼저 묻는 습관이 남아 있어 풀이가 중간에 끊기지 않았습니다.
작은 수로 끝내는 검산
마지막에는 원래 식을 그대로 믿지 않고 작은 수로 두 방법을 모두 계산했습니다. 예를 들어 3개 중 2개를 고르고, 특정 대상이 1개 포함될 확률을 직접 세면 전체 3가지 중 2가지이므로 확률은 2/3입니다. 여사건인 ‘특정 대상이 포함되지 않음’은 나머지 2개를 모두 고르는 1가지이므로 1-1/3=2/3가 됩니다.
두 결과가 일치한 뒤에야 큰 수의 문제로 돌아갔습니다. 이 검산은 계산 실수만 찾는 절차가 아니라, 표본공간의 기준과 여사건의 범위가 같은지 확인하는 과정입니다. 신탄진권에서 자습할 때도 긴 조건을 만나면 먼저 전체 경우를 정하고, 여사건이 더 짧은지 작은 수로 시험해 보는 방식으로 풀이를 점검할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
여사건은 언제나 사용하는 것이 좋나요?
아닙니다. 여사건의 경우가 더 적고 조건이 단순할 때 유리합니다. 직접 세는 경우가 한두 개뿐이라면 원래 사건을 세는 편이 낫습니다.
‘적어도 하나’만 나오면 바로 여사건인가요?
먼저 반대 사건이 무엇인지 정확히 바꾸어 써야 합니다. ‘적어도 하나’의 여사건은 ‘하나도 없다’입니다.
순서를 먼저 확인해야 하는 이유는 무엇인가요?
순서를 고려하면 순열, 고려하지 않으면 조합을 사용합니다. 표본공간과 여사건 모두 같은 기준으로 세어야 합니다.
검산에서 두 방법의 값이 다르면 어떻게 하나요?
분모의 표본공간, 여사건의 범위, 순서 포함 여부를 차례로 다시 확인합니다. 작은 수에서 직접 나열하면 첫 오류 위치를 찾기 쉽습니다.