






이항분포 성립조건 확인
최종 검증에서 다음 실험을 골랐다. “주머니에서 공을 한 번 뽑고 다시 넣지 않은 뒤, 모두 5번 반복하여 빨간 공이 나온 횟수를 센다.” 이 실험을 곧바로 이항분포라고 한 풀이는 틀렸다. 비복원추출에서는 시행마다 빨간 공이 나올 확률이 달라질 수 있기 때문이다.
오답이 시작된 지점
성공확률이 일정하다는 조건
이항분포는 확률변수 X가 성공 횟수일 때 다음 네 조건을 모두 만족해야 한다.
- 시행 횟수 n이 고정되어 있다.
- 각 시행은 서로 독립이다.
- 각 시행에서 성공 확률 p가 일정하다.
- 각 시행의 결과가 성공 또는 실패 두 가지로 나뉜다.
따라서 성공확률이 매 시행 달라져도 된다는 설명은 잘못이다. 네 번째 조건만 만족하거나 시행 횟수만 고정되어 있다고 해서 이항분포가 성립하지 않는다.
두 추출 방법 비교
복원추출
상자에 빨간 공 3개와 파란 공 2개가 있다. 공을 뽑은 뒤 매번 다시 넣고, 이를 4회 반복한다고 하자. 빨간 공이 나오는 사건을 성공으로 두면 각 시행의 성공확률은
p = 3/5
로 일정하다. 복원한 뒤 다음 시행을 진행하므로 시행도 서로 독립이다. 빨간 공이 나온 횟수를 X라 하면
X ~ B(4, 3/5)
이다. 예를 들어 빨간 공이 정확히 2번 나올 확률은
P(X=2) = 4C2(3/5)2(2/5)2 = 216/625
이다. 이러한 유형은 조건을 확인한 뒤 삼성동과외에서 이항분포 식으로 바로 연결할 수 있다.
비복원추출
같은 상자에서 공을 뽑고 다시 넣지 않는다면 첫 번째 성공확률은 3/5이지만, 빨간 공을 뽑았는지에 따라 두 번째 성공확률은 달라진다. 따라서 각 시행의 성공확률이 일정하지 않고 시행 사이도 독립이 아니다.
이때 빨간 공의 개수는 하이퍼지오메트릭 분포로 다루며, 이항분포를 적용해서는 안 된다.
판단 기준 정리
새 문제에 적용하기
어느 공장에서 제품 10개를 독립적으로 검사하고, 각 제품이 불량일 확률이 0.02로 일정하다고 하자. 불량품 개수를 X라 하면 시행 횟수는 10회로 고정되고, 각 검사 결과는 불량 또는 정상의 두 가지이며, 독립성과 일정한 성공확률도 만족한다.
따라서
X ~ B(10, 0.02)
로 모델링할 수 있다.
최종 확인표
| 확인 항목 | 판단 |
|---|---|
| 시행 횟수 고정 | 정해진 n회인가? |
| 독립성 | 한 시행의 결과가 다음 시행에 영향을 주지 않는가? |
| 성공확률 일정 | 모든 시행에서 p가 같은가? |
| 결과가 두 가지 | 성공과 실패로 구분되는가? |
네 항목 중 하나라도 충족되지 않으면 이항분포라고 단정할 수 없다. 특히 복원 여부와 성공확률의 변화를 먼저 확인하는 것이 핵심이다.
공식을 쓸 수 있는 조건도 기억하나요?
고2 학습에서 공식의 모양만 기억하면 적용할 수 없는 상황에 사용할 수 있습니다. 공식 옆에 필요한 조건을 함께 적고, 조건 하나가 빠진 문제에서도 쓸 수 있는지 생각해 보세요. 새로운 공식을 더 외우기 전에 사용 범위가 분명한지 점검하는 연습입니다.
다음 단원으로 넘어가기 전 남길 질문
단원을 끝낼 때 모든 문제를 완벽히 마무리하려다 진도가 멈출 수 있습니다. 해결한 기본 내용과 아직 설명이 필요한 응용 내용을 구분해 질문 목록을 남겨 보세요. 다음 단원에서 바로 사용되는 개념이라면 우선 확인하도록 수업에서 순서를 상의할 수 있습니다.
현재 학습에서 함께 살펴볼 범위
고등 수학
현재 수강 과목과 시험 범위를 먼저 확인하고 개념, 식의 변형, 함수와 그래프, 문제 조건의 해석을 연결합니다. 선택 과목은 실제 이수 범위에 맞춰 준비하며 내신 답안과 모의고사 풀이 시간은 구분해 점검합니다.
고2 점검 기준
실제 수강하는 선택 과목과 학교 평가 범위를 확인합니다. 모든 학생에게 같은 선택 과목의 내용을 적용하지 않습니다.
수업 진행 예시
선택 과목: 변화율의 의미
미분을 배우는 과목을 수강한다면 f(x) = x³에서 f′(x) = 3x²를 구하고 x = 1에서의 순간변화율이 3임을 확인합니다. 계산 규칙을 적용하는 것과 그래프에서 변화율을 해석하는 것을 구분합니다.
선택 과목: 확률의 조건
확률을 배우는 과목을 수강한다면 공정한 주사위에서 짝수가 나올 확률을 3/6 = 1/2로 구합니다. 가능한 결과가 같은 가능성을 갖는다는 조건을 확인한 뒤 전체 경우와 해당 경우를 구분합니다.
위 내용은 지도 범위와 연습 방법을 설명하는 예시입니다. 학생이 이미 배운 내용과 현재 진도에 맞춰 적용하며, 모든 내용을 한 수업에서 진행하지 않습니다.
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