확률과 통계조건부확률수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

구슬 합 최댓값 확률

문제

주머니에 11, 22, 33, 44, 55의 숫자가 하나씩 적혀 있는 다섯 개의 구슬이 들어 있다. 주머니에서 임의로 한 개의 구슬을 꺼내어 구슬에 적혀 있는 숫자를 확인한 후 다시 넣는다. 이와 같은 시행을 44회 반복하여 얻은 44개의 수 중에서 33개의 수의 합의 최댓값을 NN이라 하자. 다음은 N14N \geq 14일 확률을 구하는 과정이다.

(ⅰ) N=15N = 15인 경우 55가 적힌 구슬이 44회 나올 확률은 1625\displaystyle \frac{1}{625}이고, 55가 적힌 구슬이 33회, 44 이하의 수가 적힌 구슬 중 한 개가 11회 나올 확률은 ()625\displaystyle \frac{{\square {( \text{가} )}}}{625}이다. (ⅱ) N=14N = 14인 경우 55가 적힌 구슬이 22회, 44가 적힌 구슬이 22회 나올 확률은 6625\displaystyle \frac{6}{625}이고, 55가 적힌 구슬이 22회, 44가 적힌 구슬이 11회, 33 이하의 수가 적힌 구슬 중 한 개가 11회 나올 확률은 ()625\displaystyle \frac{{\square {( \text{나} )}}}{625}이다. (ⅰ), (ⅱ)에서 구하는 확률은 ()625\displaystyle \frac{{\square {( \text{다} )}}}{625}이다.

위의 (가), (나), (다)에 알맞은 수를 각각 pp, qq, rr라 할 때, p+q+rp + q + r의 값은? [4점] 9696101101106106111111116116

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해설

(ⅰ) 주어진 확률은 4C3×(13)3(45)=16625\displaystyle {} _{4} C _{3} \times \left( \frac{1}{3} \right) ^{3} \left( \frac{4}{5} \right) = \frac{16}{625} ()=16\therefore ( \text{가} ) = 16 (ⅱ) 주어진 확률은 4C2(15)2×2C1(15)×1C1(35)=36625\displaystyle {} _{4} C _{2} \left( \frac{1}{5} \right) ^{2} \times _{2} C _{1} \left( \frac{1}{5} \right) \times _{1} C _{1} \left( \frac{3}{5} \right) = \frac{36}{625} ()=36\therefore ( \text{나} ) = 36 (ⅲ) 구하는 확률은 1625+16625+6625+36625=59625\displaystyle \frac{1}{625} + \frac{16}{625} + \frac{6}{625} + \frac{36}{625} = \frac{59}{625} ()=59\therefore ( \text{다} ) = 59 p+q+r=16+36+59=111\therefore p + q + r = 16 + 36 + 59 = 111

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