확률과 통계확률분포수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

정규분포를 이용한 찬성률 최솟값

문제

여론 조사에서 찬성과 반대 의견이 거의 비슷한 어떤 안건을 투표로 결정하려고 한다. 전체 유권자 1000010000명 중 최소 aa%가 찬성해야 통과되는 것으로 정했을 때, 이 안건이 통과될 확률이 0.02280.0228 이하이기 위한 aa의 값을 오른쪽 표준정규분포표를 이용하여 구한 것은?

zzP(0Z<z)\mathrm{P} ( 0 \leq Z < \mathit{z} )
0.50.5 1.01.0 1.51.5 2.02.0 2.52.50.19150.1915 0.34130.3413 0.43320.4332 0.47720.4772 0.49380.4938

51515252535354545555

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해설

유권자 한 명을 조사할 때, 찬성할 확률은 12\displaystyle \frac{1}{2}으로 일정하므로 이 사건은 이항분포 B(10000,12)\displaystyle \mathrm{B} \left( \mathit{10000} , \frac{1}{2} \right)로 고려할 수 있다. 또한, 시행회수가 큰 수이므로 정규분포로 생각하면 유권자 중에서 찬성하는 사람의 수 X\mathrm{X}N(5000,502)\mathrm{N} \left( \mathit{5000} , 50 ^{2} \right) 이다. 주어진 표준정규 분포표에서 P(Z2)=12P(0Z2)=0.0228\displaystyle \mathrm{P} ( \mathit{Z} \geq 2 ) = \frac{1}{2} - \mathrm{P} \mathit{(} 0 \leq Z \leq 2 ) = 0.0228 이다. Z=X500050\displaystyle Z = \frac{\mathrm{X} - \mathit{5000}}{50}이라 하면 Z2Z \geq 2이기 위한 X\mathrm{X}의 범위는 X5000502\displaystyle \frac{\mathrm{X} \mathit{-} 5000}{50} \geq 2 X5100\mathrm{X} \mathit{\geq} 5100 따라서, 조건에 부합하는 X\mathrm{X}의 최솟값은 51%51 \%이다.

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