확률과 통계확률의 뜻과 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

원 위 말 이동 확률

문제

그림과 같이 둘레의 길이가 33인 원을 삼등분하는 세 점 A\mathrm{A}, B\mathrm{B}, C\mathrm{C}가 있고, 각 점 위를 움직이는 말이 있다. 이 말은 한 개의 주사위를 던져 홀수의 눈이 나오면 시계방향으로 11만큼 움직이고, 짝수의 눈이 나오면 그 수만큼 시계방향으로 움직인다. 예를 들면, 말이 A\mathrm{A}에서 출발할 때 주사위를 던져 33이 나오면 B\mathrm{B}로 움직이고, 다시 주사위를 던져 22가 나오면 B\mathrm{B}에서 A\mathrm{A}로 움직인다. A\mathrm{A}에서 출발한 말이 주사위를 nn번 던진 후 A\mathrm{A}, B\mathrm{B}, C\mathrm{C}에 있을 확률을 각각 pnp _{n}, qnq _{n}, rnr _{n}이라 하면 pn+1=apn+bqn+crnp _{n + 1} = a p _{n} + b q _{n} + c r _{n} 이 성립한다. 세 상수 aa, bb, cc의 곱 abcabc의 값은? [3점]

115\displaystyle \frac{1}{15}118\displaystyle \frac{1}{18}127\displaystyle \frac{1}{27}136\displaystyle \frac{1}{36}154\displaystyle \frac{1}{54}

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해설

(n+1)( n + 1 )회의 시행 후에 점 A에 있을 확률 pn+1p _{n+1}nn회의 시행 후의 결과에 따라 다음 세 가지 경우로 나눈다. (ⅰ) A→A일 확률은 66의 눈이 나오는 경우이므로 16\displaystyle \frac{1}{6} (ⅱ) B→A일 확률은 22의 눈이 나오는 경우이므로 16\displaystyle \frac{1}{6} (ⅲ) C→A일 확률은 1,3,4,51 , 3 , 4 , 5의 눈이 나오는 경우이므로 46=23\displaystyle \frac{4}{6} = \frac{2}{3}pn+1=16pn+16qn+23rn\displaystyle p _{n + 1} = \frac{1}{6} p _{n} + \frac{1}{6} q _{n} + \frac{2}{3} r _{n}abc=154\displaystyle abc = \frac{1}{54}

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