부대동 고2수학과외







조건이 생긴 순간, 여사건의 기준도 바뀐다
학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 문장이 적혀 있었다.
빨간 공 3개와 파란 공 2개가 들어 있는 상자에서 공 2개를 뽑는다. 첫 번째 공이 빨간 공이라는 조건에서, 파란 공이 적어도 한 번 나올 확률을 구하여라.
전체에서 파란 공이 한 번도 나오지 않을 확률은 3/10이므로, 구하는 확률은 1-3/10=7/10이다.
틀린 계산이 시작된 지점
조건이 없을 때 두 번 모두 빨간 공일 확률은
3/5 × 2/4 = 3/10
이다. 따라서 조건이 없을 때 파란 공이 적어도 한 번 나올 확률은 7/10이 맞다.
그러나 문제에는 ‘첫 번째 공이 빨간 공’이라는 조건이 있다. 이제 첫 번째 공은 이미 빨간 공으로 확정되었으므로, 남은 공은 빨간 공 2개와 파란 공 2개이다. 현재 표본공간은 처음의 5개 공 전체가 아니라 조건을 반영한 남은 경우로 줄어든다.
조건부확률에서 다시 세운 여사건
새 표본공간 확인
첫 번째 공이 빨간 공이라는 조건 아래에서 두 번째 공이 빨간 공일 확률은
2/4 = 1/2
이다.
‘파란 공이 적어도 한 번 나온다’의 여사건은 ‘파란 공이 한 번도 나오지 않는다’이다. 첫 번째 공이 이미 빨간 공이므로, 이 여사건은 조건 아래에서 두 번째 공도 빨간 공인 경우와 같다.
조건부 여사건 공식
따라서
P(파란 공 적어도 한 번 | 첫 번째 공 빨강)
= 1 - P(파란 공 없음 | 첫 번째 공 빨강)
= 1 - 1/2 = 1/2
이다.
일반적으로도 P(Ac|B)=1-P(A|B)가 성립한다. 조건부 문제에서는 여사건을 정한 뒤에도 반드시 조건사건 B 안에서 확률을 계산해야 한다.
풀이를 검증하는 짧은 방법
첫 번째 공이 빨간 공으로 고정된 뒤 가능한 두 번째 공은 빨간 공 2개, 파란 공 2개이다. 이 중 파란 공이면 구하는 사건이 발생하므로 경우의 수는 2개, 전체는 4개이다.
따라서 답은 2/4=1/2이다. 여사건으로 계산해도 1-2/4=1/2로 같아야 한다.
천안의 부대동과외에서 조건부확률을 점검할 때도 먼저 ‘현재 표본공간이 어디까지 줄었는가’를 표시하면, 전체 확률을 그대로 사용하는 오류를 줄일 수 있다.