확률과 통계확률분포수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

공 꺼내기 기댓값 빈칸

문제

11부터 99까지의 자연수가 각각 하나씩 적힌 99개의 공이 들어 있는 주머니에서 임의로 11개의 공을 꺼내어 적힌 수를 더하는 시행을 반복한다. 꺼낸 공은 다시 넣지 않으며, 첫 번째 꺼낸 공에 적힌 수가 짝수이거나 꺼낸 공에 적힌 수를 차례로 더하다가 그 합이 짝수가 되면 이 시행을 멈추기로 한다. 시행을 멈출 때까지 꺼낸 공의 개수를 확률변수 XX라 하자. 다음은 E(X)\mathrm{E} \left( \mathit{X} \right)를 구하는 과정이다. (단, 모든 공의 크기와 재질은 서로 같다.)

첫 번째 꺼낸 공에 적힌 수가 홀수일 때, 꺼낸 공에 적힌 모든 수의 합이 짝수가 되려면 그 이후 시행에서 홀수가 적힌 공이 한 번 더 나와야 한다. 이때 짝수가 적힌 공은 44개이므로 확률변수 XX가 가질 수 있는 값 중 가장 큰 값을 mm이라 하면 m=()m = \square {\left( \text{가} \right)}이다. (ⅰ) X=1X = 1인 경우 첫 번째 꺼낸 공에 적힌 수가 짝수이므로 P(X=1)\mathrm{P} \left( \mathit{X} = 1 \right)=49\displaystyle = \frac{4}{9} (ⅱ) X=2X = 2인 경우 첫 번째와 두 번째 꺼낸 공에 적힌 수가 모두 홀수이므로 P(X=2)\mathrm{P} \left( \mathit{X} = 2 \right)=5P29P2\displaystyle = \frac{{} _{5} \mathrm{P} _{2}}{{} _{9} \mathrm{P} _{2}}=518\displaystyle = \frac{5}{18} (ⅲ) X=kX = k(3km3 \leq k \leq m)인 경우 첫 번째와 kk번째 꺼낸 공에 적힌 수가 홀수이고, 두 번째부터 (k1k - 1)번째까지 꺼낸 공에 적힌 수가 모두 짝수이므로 P(X=k)\mathrm{P} \left( \mathit{X} = k \right)=()9Pk\displaystyle = \frac{\square {\left( \text{나} \right)}}{{} _{9} \mathrm{P} _{\mathit{k}}} 따라서 E(X)\mathrm{E} \left( \mathit{X} \right)=i=1m{i×P(X=i)}\displaystyle = \sum\limits _{i = 1} ^{m} \left\{ i \times \mathrm{P} \left( \mathit{X} = i \right) \right\}=2= 2

위의 (가)에 알맞은 수를 aa라 하고, (나)에 알맞은 식을 f(k)f \left( k \right)라 할 때, a+f(4)a + f \left( 4 \right)의 값은? [4점] 246246248248250250252252254254

정답 보기

자료 내려받기

아직 올라온 파일이 없습니다.

해설

[출제의도] 확률변수의 평균을 구하는 과정을 추론한다. 확률변수 XX가 가장 큰 값을 갖는 경우는 첫 번째와 66번째 꺼낸 공에 적힌 수가 홀수이고, 두 번째부터 55번째까지 꺼낸 공이 모두 짝수일 때이므로 m=6m = \square {6} (ⅲ) X=kX = k(3km3 \leq k \leq m)인 경우 99개의 공에서 kk개의 공을 차례대로 꺼내는 경우의 수는 9Pk{}_{9} \mathrm{P} _{\mathit{k}} 첫 번째와 마지막으로 꺼낸 공에 적힌 수가 홀수인 경우의 수는 5P2{}_{5} \mathrm{P} _{2} 두 번째부터 (k1k - 1)번째까지 꺼낸 공에 적힌 수가 짝수인 경우의 수는 4Pk2{}_{4} \mathrm{P} _{\mathit{k} - 2} 그러므로 P(X=k)=5P2×4Pk29Pk\displaystyle \mathrm{P} \left( \mathit{X} = k \right) = \frac{\square {{}_{5} \mathrm{P} _{2} \times _{4} P _{\mathit{k} - 2}}}{{} _{9} \mathrm{P} _{\mathit{k}}}에서 f(k)=f \left( k \right) =5P2×4Pk2{}_{5} \mathrm{P} _{2} \times _{4} P _{\mathit{k} - 2} 따라서 a=6a = 6, f(4)f \left( 4 \right)=5P2×4P2= _{5} \mathrm{P} _{2} \times _{4} P _{\mathit{2}}=240= 240이므로 a+f(4)=246a + f \left( 4 \right) = 246

태그

비슷한 문제 더 보기

← 전체 문제 목록으로