






조건부확률에서 독립 판정까지
학생 풀이 기록에는 먼저 조건표를 만든 뒤 “두 사건이 동시에 가능하므로 독립”이라고 적혀 있었다. 그러나 교집합이 존재하는 것과 독립인 것은 서로 다른 조건이다. 불당동과외에서 이 단원을 다룰 때도 가장 먼저 분모가 어떤 사건으로 제한되는지 확인하게 한다.
조건부확률의 분모부터 확인하기
표본공간의 전체 학생 40명 중 사건 A에 해당하는 학생이 20명, 사건 B에 해당하는 학생이 16명, 두 사건에 동시에 해당하는 학생이 8명이라고 하자.
| B | B의 여사건 | 합계 | |
|---|---|---|---|
| A | 8 | 12 | 20 |
| A의 여사건 | 8 | 12 | 20 |
| 합계 | 16 | 24 | 40 |
B가 일어났다는 조건 아래에서는 전체 후보가 40명에서 16명으로 줄어든다. 따라서
P(A|B) = P(A∩B) ÷ P(B) = (8/40) ÷ (16/40) = 1/2
한편 P(A)=20/40=1/2이므로 P(A|B)=P(A)이다.
동시에 가능한 것과 독립인 것은 다르다
독립 판정의 핵심식
두 사건 A, B가 독립이려면 한 사건이 일어났다는 사실이 다른 사건의 확률을 바꾸지 않아야 한다.
P(A|B)=P(A)
또는 다음과 같이 쓸 수 있다.
P(A∩B)=P(A)P(B)
위 표에서는 P(A)=1/2, P(B)=16/40=2/5, P(A∩B)=8/40=1/5이다. 실제로
P(A)P(B) = 1/2 × 2/5 = 1/5
이므로 두 사건은 독립이다. 반대로 A∩B가 공집합이 아니더라도 위 식이 성립하지 않으면 독립이 아니다.
개념명이 사라진 직접답형 문항
다음 중 사건 A와 B가 독립일 때 항상 성립하는 것을 고르자. 단, P(B)>0이다.
- P(A∩B)=0
- P(A|B)=P(A)
- P(A∩B)=P(A)+P(B)
- P(A|B)=P(B)
정답은 ②이다. 독립은 B가 주어져도 A의 확률이 변하지 않는다는 뜻이므로 P(A|B)=P(A)가 성립한다. 또한 P(A)>0일 때는 P(B|A)=P(B)도 성립한다.
최종 점검
조건부확률을 계산할 때는 조건사건을 새로운 기준, 즉 분모로 삼는다. 독립 여부는 단순히 교집합의 존재로 판단하지 않고, 조건을 붙인 뒤에도 확률이 그대로인지 비교해야 한다.