테마 1. 경우의 수d1anutt72n1dwl.cloudfront.net/course/1440982636.26_nn2... · 2015. 8....
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낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 1 -
테마 1. 경우의 수
1. 사전식 나열법
2. 배분 (벤다이어 그램)
3. 포함 배제
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 2 -
1.서로 다른 네 종류의 모자 A, B, C, D 가 각각 개씩 모두 개 있다. 개의 모자를 <그
림>과 같이 일정한 간격으로 배열된 개의 모자걸이에 각각 걸려고 한다. 이때, 모든 가로 방향
과 모든 세로 방향에 서로 다른 종류의 모자가 걸리도록 하려고 한다. <그림>는 이와 같은 방법으
로 모자를 건 예이다.
<그림 > <그림 >
이와 같은 방법으로 개의 모자를 모자걸이에 걸 수 있는 방법의 수를 모두 구하시오.1) (단, 같은
종류의 모자끼리는 서로 구별하지 않는다.)
2.2)전체집합 에 대하여 다음 조건을 모두 만족시키는 두 부분집합
의 순서쌍 의 개수는?
(가) ≠∅
(나) ∩∅
① ② ③ ④ ⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 3 -
3.3) 집합 는 이하의 자연수에 대하여 다음 세 조건을 모두 만족하도록 의 세 부분
집합 , , 를 정하는 경우의 수를 구하시오.
㈎ ≠∅, ≠∅, ≠∅
㈏ ∩∅, ∩∅, ∩∅
㈐ ∩ ∩
4.여섯 개의 문자 A, B, C, D , E, F를 모두 사용하여 만든 자리 문자열 중에서 다음 조건을
모두 만족시키는 문자열의 개수는?
(가) A의 바로 다음 자리에 B가 올 수 없다.
(나) B의 바로 다음 자리에 C가 올 수 없다.
(다) C의 바로 다음 자리에 A가 올 수 없다.
(예를 들어 CDFBAE는 조건을 만족시키지만 CDFABE는 조건을 만족시키지 않는다.)4)
① ② ③ ④ ⑤
5.집합 에서 원소가 개인 모든 부분집합을 각각
… 이라고 하자. 집합 ⋯ 의 모든 원소들의 합을 라고
할 때, … 의 값을 구하시오. 5)[4점]
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 4 -
테마 2. 조합
1. P 순열
2. C 조합
3. 중복순열
4. 중복조합
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 5 -
6.6)A B C 세 사람이 한 종류의 사탕이 가득 들어 있는 바구니에서 사탕을 각각 개, 개,
개 꺼낼 때, ≤≤≤≤ 또는 ≤≤≤≤인 경우의 수는? (단, 바구니에 사탕은
개 이상 들어 있다.)
① ② ③ ④ ⑤
7.7)서로 다른 개의 주사위를 동시에 던질 때, 어느 한 주사위에서 나온 수가 다른 어떤 주사위의
눈의 수로 나누어 떨어지는 경우가 존재할 경우의 수는?
8.8)한 개의 주사위를 5회 던져서 번째 나온 눈의 수를 라 할 때,
≤ ≤ ≤ 인 경우의 수를 구하시오.
9.9)같은 종류의 띠가 색깔로 구분되어 있으며, 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 보라
의 가지 색의 띠가 있다. 이들 중 개의 띠를 택하여 장식용 띠를 다음과 같은 규
칙으로 만들려고 한다.
(가) 개의 띠를 윗선이 일치하도록 하여 왼쪽에서 오른쪽으로 나열한다.
(나) 개의 띠 중에서 같은 색깔의 띠는 나란히 나열하고 다른 색깔의 띠는 빨강,
주황, 노랑, 초록, 파랑, 보라의 순서로 나열한다.
(다) 적어도 세 가지 색을 사용한다.
이와 같은 방법으로 만들 수 있는 서로 다른 장식용 띠의 가짓수를 구하시오. (단, 각각의 색깔의 띠
는 개 이상씩 있다.)
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 6 -
10.10)정원이 명인 어느 학급의 회장 선거에 ABCDE의 명이 출마하였으며, 회장을 선출하
는 방식은 다음과 같다.
(가) 출마한 사람은 투표에 참여하지 않는다.
(나) 나머지 명은 투표용지에 명의 후보 중 서로 다른 세 명의 이름을 순서 없
이 기입한다.
투표를 마치고 개표결과가 다음과 같이 발표되었다.
두 후보 AB의 득표수는 각각 이고, 세 후보 CDE는 각각 표 이상씩 득
표하였다.
세 후보 CDE의 득표수를 각각 라 할 때, 가능한 순서쌍 의 개수를 구하시
오. (단, 기권표와 무효표는 없으며, 명 모두 각각 서로 세 명씩 기입하였다.)
11.11)자연수 에 대하여 이하의 홀수 중에서 서로 다른 개의 홀수의 합으로 나타내어
지는 수 전체의 집합을 이라 하자. 예를 들어 일 때, , , , , 중에서 서로 다른 개
의 홀수의 합을 적어보면 , , , , , , , , , 이
다. 이 때, , , 이므로
, 즉, 이다. 다
음은 집합 의 모든 원소의 합을 구하는 과정이다.
부터 까지에는 개의 홀수가 있다.
집합 의 원소의 개수를 라 하고,
집합 의 원소를 , , , ⋯, ⋯ 로 나타내면
⋯
⋯ 가
이때, 나 이므로 다
따라서, 집합 의 모든 원소의 합은 라 이다.
위의 과정에서 가, 다, 라에 알맞은 식을 각각 , , 이라 하고, 나에 알맞
은 수를 라 할 때,
×의 값은? [4점]
①
②
③
④
⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 7 -
12.12)세수 를 사용하여 만들 수 있는 모든 자연수를 다음과 같이 크기 순서대로 나열하였
다.
한 자리의 수 :
두 자리의 수 :
세 자리의 수 :
네 자리의 수 : ⋯
⋮
위와 같이 나열하였을 때, 자리의 수를 나열하기 위해 사용된 모든 숫자의 합을 이라 하자. 예
를 들어,
이다. 이때, log
의 값을 구하시오. [점]
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 8 -
테마 3. 이항정리
이항정리 ⇒ 이항분포 ⇒ 통계
1)
2)
(포함, 불포함)
3) 파스칼 삼각형
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 9 -
13.의 전개식을 이용하여 다음 식의 값을 구하시오.13)
(1) CCC ⋯ C
(2) C
C
C ⋯
C
(3) C C C C ⋯ C
14.14)집합 ⋯ 의 부분집합 중 원소의 개수가 이상인 것의 개수는?
① ② ③
④ ⑤
15.의 전개식에 대하여 다음 물음에 답하시오.15)
(1) 계수의 총합을 구하시오.
(2) 짝수 차 항의 계수의 총합을 구하시오.
(3) 홀수 차 항의 계수의 총합을 구하시오.
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 10 -
16.16) 다음은 이항분포 를 이루는 확률변수 에 대하여 임을 증명한
것이다.
⋅
(단, )
․ ․
⋯ ⋅ ⋯ ⋅
에서
⋅ ⋅
이므로
⋅ ⋅
⋯ ⋅ ⋯ ⋅
⋯ ⋯
[ 증 명 ]
위의 증명에서 , , 에 알맞은 것은?
① ․ ② ․ ③ ․ ④ ․ ⑤ ․
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 11 -
17.다음은 이 이상의 자연수일 때
의 값을 구하는 과정이다.
두 다항식의 곱
⋯ ⋯
에서 의 계수는
⋯ ⋯⋯* 이다.
등식 의 좌변에서 의 계수는 (가) 이고,
*을 이용하여 우변에서 의 계수를 구하면
× (나) )이다.
따라서 (가)
× (나) ) 이다.
한편 ≦ ≦ 일 때, ×× 이므로
× × (나) )
×
× (나) )
(다) 이다.
[ 증 명 ]
위의 과정에서 (가), (나), (다)에 알맞은 것은? 17)
(가) (나) (다)
①
×
②
×
③
×
④ ×
⑤ ×
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 12 -
테마 1. 확률의 정의
1. 동일한 구슬 여러 개 있을 때
2. 서로 다른 주사위와 서로 같은 주사위
3. 순서를 고려할 때와 고려하지 않을 때
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 13 -
18.흰 공 1개, 붉은 공 2개, 푸른 공 3개, 검은 공 4개가 들어 있는 주머니가 있다. 여기에서 임
의로 3개의 공을 꺼낼 때 다음 확률을 구하라.18)
(1) 모두 같은 색의 공이 나올 확률
(2) 두 가지 색의 공이 나올 확률
19.개의 수의 집합 … 에서 동시에 3개의 수를 꺼낼 때
(1) 꺼낸 3개의 수가 연속될 확률은?
(2) 꺼낸 3개의 수 중 2개만이 연속될 확률은?
(3) 꺼낸 3개의 수 중 어느 두 수도 연속되지 않을 확률은?19)
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 14 -
테마 2. 여러 가지 확률
1. 독립, 배반, 종속
2. 조건부 확률⇒전체 집합의 변동
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 15 -
20.20)두 사건 에 대하여
P P∣
P∣
일 때, P∩ ∪∩
이다. 의 값을 구하시오. (단 와 는 서로소인 자연
수이고, 는 의 여사건이다.)
21. 다음 세 사건 , , 는 한 개의 주사위를 던지는 시행의 사건이다. 서로 종속인 것은?21)
: 짝수의 눈이 나오는 사건
: 소수의 눈이 나오는 사건
: 의 약수의 눈이 나오는 사건
* 배포 *
helpmemath
* 작성자 *
① 와 ② 와 ③ 와 ④ 와 ⑤ 와
22.두 사건 , 에 대하여 , 일 때, <보기>에서 옳은 것만을 있는
대로 고른 것은? (단, 은 의 여사건이다.)22)
ㄱ. 이면 이다.
ㄴ. 사건 와 가 서로 독립이면 사건와 는 서로 배반이다.
ㄷ. 사건 와 가 서로 독립이면 이다.
[ 보 기 ]
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 16 -
ㄱ. 가 배반사건이면 P 이다.
ㄴ. 가 배반사건이고 P∪ 이면 는 의 여사건이다.
ㄷ. 가 독립사건이면PP≦ 이다.
[ 보 기 ]
23.23)두 사건 가 서로 독립이고
P P
일 때, 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단 는 의 여사건이다.)
ㄱ. P∣P∣ P
ㄴ. P ∣ P
ㄷ. P =PP P P
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
24.24)표본공간 의 부분집합이고 PA PB인 임의의 두 사건 에 대하여 옳은
것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
25.주사위를 번 던져서 나오는 눈의 수를 차례로 라 하자.
일 때, 일 확률이
이다. 의
값을 구하시오.(단, 는 서로 소인 자연수이다.)25)
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 17 -
26.1회의 시행에서 사건 가 일어날 확률을
이라 하자. 회의 독립시행에서 사건 가 회
일어날 확률을 라 할 때,
의 값을 구하시오.26)
27.매회 일어날 확률이 단 인 사건을 회 독립 시행하여 꼭 회 일어나게 될 확
률을 로 표시할 때, 의 값이 최대가 되는 의 값을 구하라.27)
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 18 -
테마 3. 확률의 계산
1. 독립시행
2. 종속사건들의 확률계산
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 19 -
28.28)A B C 세 사람이 각각 한 개의 주사위를 동시에 던져 모두 같은 눈이 나오지 않으면
다시 던지고, 모두 같은 눈이 나오면 던지는 것을 멈추기로 하였다. 주사위 던지기를 멈출 때까지 던
진 횟수가 일 확률을 P할 때,
P 의 값은?
①
② ×
③
④
⑤
29.29)한 개의 주사위를 번 던져서 나온 눈의 최댓값이 일 확률은 라 할 때,
∞
의 값은? (단, 는 이하의 자연수이다.)
①
②
③ ④ ⑤
30.30)자연수 에 대하여 개의 자연수 ⋯ 중에서 임의로 서로 다른 두 수를 택할
때, 그 차가 이상이 될 확률을 P이라 하자. lim→∞
P의 값은?
①
②
③
④
⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 20 -
31.31)어느 학급의 학생 수는 A를 포함하여 명이다. 제비뽑기를 하여 한 명씩 선발하고 한 번
선발된 학생은 제외시키면서 계속하여 학생을 한 명씩 선발하기로 하였다. 제비뽑기를 회 실시한 후
A가 선발되지 않을 확률을 P이라 할 때,
P의 값은?
① ② ③ ④ ⑤
32.32)정육각형 PPPPPP에서 다음의 규칙에 따라 게임을 진행한다.
(가) 점 P에서 출발한다.
(나) 동전을 던져 앞면이 나오면 시계 반대 방향으로, 뒷면이 나오면 시계 방향으로 한
칸씩 이동한다.
(다) P에 처음 도착할 때 게임이 끝난다.
자연수 에 대하여 회 동전을 던져 이동하여도 게임이 끝나지 않을 확률을 이라 하고, 동
전을 회 던져 이동하였을 때 게임이 끝날 확률을 이라 하자. 이때, 옳은 것만을 보기에서
있는 대로 고른 것은?
ㄱ.
ㄴ.
ㄷ.
∞
[ 보 기 ]
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 21 -
33.33)A B두 주머니에 흰 구슬과 검은 구슬이 각각 한 개씩 총 개의 구슬이 각각 들어 있다.
A B두 주머니에서 임의로 구슬을 개씩 꺼내어 바꾸어 넣는 시행을 번 계속하였을 때, 처음과
같이 각 주머니에 흰 구슬과 검은 구슬이 각각 개씩 들어 있을 확률을 이라 하자. 보기에서 옳은
것만을 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. ㄴ.
ㄷ. lim→∞
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
34.34)개의 동전을 동시에 던져서 앞면이 나온 동전을 가지는 게임을 한다. 던지고 난 후 뒷면이
나온 동전만으로 같은 방식의 게임을 계속할 때, 두 번 이내에 개의 동전을 모두 가지게 될 확률
은?
①
②
③
④
⑤
35.35)각 면에 의 숫자가 하나씩 적힌 정육면체 모양의 주사위가 있다. 이 주사
위를 번 던져서 나온 수의 총합이 홀수가 될 확률을 이라고 할 때, lim→∞
의 값을 구하시오.
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 22 -
테마 1. 통계 다루기
1. 평균
2. 분산
3. 표준편차
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 23 -
36.확률변수 에 대하여 , 이고, 확률변수 의 평균과 분산이
각각 일 때, 의 값을 구하시오. 36)(단, 는 상수이고, )
37. 의 숫자가 적힌 카드가 각각 1장, 2장, 3장, 4장 있다. 이 카드를 잘 섞어서 한 장
의 카드를 뽑을 때, 뽑힌 카드에 적힌 숫자의 평균을 , 분산을 라 하자. 이 때, 의 값을 구하
시오.37)
38.38)주머니에 숫자가 적힌 공이 하나씩 들어 있다. 한 번에 한 개씩 두 번 복원
추출하여 나온 수를 각각 라 하고, 확률변수 를
이라 할 때, E의 값
은?
① ②
③
④ ⑤
39.39)크기와 모양이 같은 검은 공 개와 흰 공 개가 들어 있는 주머니에서 임으로 개의 공을
꺼내어 색을 확인한 후, 다시 넣지 않는 시행을 반복한다고 한자. 흰 공이 나올 때까지 주머니에서
꺼낸 공의 개수를 확률변수 라 할 때, E 의 값은?
①
②
③ ④
⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 24 -
테마 2. 이항분포
1. 이산확률분포
2. 독립시행
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 25 -
ㄱ. E
ㄴ.
ㄷ.
C
[ 보 기 ]
40.한 개의 주사위를 번 던져서 이 나오는 횟수를 확률변수 라 하자. 확률변수 가
을 만족할 때, 의 기댓값은?40)[4점] [08년 05월 울산교육청]
①
②
③ ④
⑤
41.41)어느 고등학교의 학생은 명 중에 명꼴로 안경을 쓰고 있다고 한다. 이 학교의 학생 중
명을 임의로 택할 때, 그 중 안경을 쓰고 있는 학생 수를 X라 하고
X ( ⋯ )일 확률을 PX 라 하자. 이 때,
PX 의 값을 구하
시오.
42.확률변수 의 확률질량함수가 P C
··· 일 때, 보기에
서 옳은 것만 있는 대로 고른 곳은?42)
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 26 -
ㄱ. 확률변수 의 분산은 이다.
ㄴ. 이면 이다.
ㄷ. 을 만족하는 가 적어도 하나 존재한다.
[ 보 기 ]
43.43)다음 세 수 의 대소 관계를 바르게 나타낸 것은?
⋅
⋅
⋅
① ② ③
④ ⑤
44.이산확률변수 에 대한 확률질량함수가
P C
⋯
으로 주어질 때, 함수 를 다음과 같이 정의하자.
P ≤ (≤≤ )
이 때, <보기>에서 옳은 것을 모두 고른 것은?44)
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 27 -
테마 3. 연속 확률 분포
1. 확률밀도함수
2. 정규분포
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 28 -
45.구간 에서 정의된 연속확률변수 의 확률밀도함수가 이다. 의 평균이
이
고,
일 때, 상수 의 값을 구하시오.45)
46.46)확률변수 가 정규분포 N 를 따르고, 의 정규분포곡선 가
P≤≤ 이라 할 때, 다음 보기에서 옳은 것만을 있는 대로 고른
것은?
ㄱ. 모든 실수 에 대하여
ㄴ. ≤ ≤ 인 실수 , 에 대하여
ㄷ.
∞
[ 보 기 ]
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
47.어느 공장에서 생산되는 제품 의 무게는 정규분포 을 따르고, 제품 의 무게는
정규분포 를 따른다. 이 공장에서 생산된 제품 와 제품 에서 임의로 제품을 개씩
선택할 때, 선택된 제품 의 무게가 이상일 확률과 선택된 제품 의 무게가 이하일 확률이 같
다.
의 값은?47) [4점][2011년 9월 평가원]
①
②
③
④
⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 29 -
테마 4. 이항분포와 정규분포
이항분포와 정규분포 근사관계
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 30 -
<표준정규분포표>
≤≤
P ≤Z≤z
표준정규분포표
P≤≤
48.어느 사과 농장에서는 사과의 무게에 따라 등급을 매긴다고
한다. 무게가 무거운 것일수록 등급이 높고, 등급 사과가 나올
확률이 라고 한다. 개의 사과 중 등급인 사과의 개수
를 확률변수 라 할 때, 위의 오른쪽 표준정규분포표를 이용하
여 ≥ 을 만족하는 의 값을 구하면?48)
49.49)확률변수 의 확률질량함수가 다음과 같다.
P C
⋯
이때, 확률
PX 의 값을 오른쪽 표준정규분포표를 이용하여 구
한 것은?
① ② ③ ④ ⑤
50.어느 과수원에서 수확한 사과의 무게는 평균 , 표준편차 인
정규분포를 따른다고 한다. 이 사과 중 무게가 이상인 것을 등급
상품으로 정한다. 이 과수원에서 수확한 사과 중 개를 임의로 선택할
때, 등급 상품이 개 이상일 확률을 오른쪽 표준정규분포표를 이용하여
구한 것은?50)
① ② ③
④ ⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 31 -
51.부터 까지 자연수가 하나씩 적혀 있는 공 개가 주머니에 들어 있다. 이 주머니에서 공을
하나 꺼내어 적혀 있는 수를 확인하고 다시 넣는다. 이와 같은 시행을 번 반복할 때, 짝수가 적
혀 있는 공이 나오는 횟수를 라 하자. 확률변수 에 대하여 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로
고른 것은?51)
< 보 기 >
ㄱ. 의 분산은 이다.
ㄴ. P P
ㄷ. P ≤ P ≥
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 32 -
테마 1. 통계적 추정
1. 의 정의
1) 모집단이 정규분포를 따름과 관계없이 의 분포는 정규분포를 따른다.
2) 표본평균의 평균 는 표본의 크기와 관계없이 모집단의 평균과 같다.
3) 표본의 크기를 배 크게 하면 표본평균의 표준편차 는
로 줄어든
다.
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 33 -
ㄱ. 모집단이 정규분포를 따를 때만 의 분포가 정규분포를 따른다.
ㄴ. 표본평균의 평균 는 표본의 크기와 관계없이 모집단의 평균과 같다.
ㄷ. 표본의 크기를 배 크게 하면 표본평균의 표준편차 는
로 줄어든다.
[ 보 기 ]52. 복원추출에 의한 표본평균 에 대한 다음 보기의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?52)
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
53. , , , , 의 숫자가 적혀 있는 다섯 장의 카드가 있다. 이 중에서 비복원추출에 의하여
크기가 인 임의 표본을 추출할 때, 표본평균 의 확률분포에서 의 값을 구하시오.53)
합계
54.54)부터 까지의 숫자가 한 개씩 적혀 있는 장의 카드가 주머니에 들어 있다. 주머니에서
장의 카드를 복원추출할 때, 뽑힌 장의 카드에 적힌 숫자의 합을 확률변수 라 하자. 이때, 확률변
수 의 분산 의 값은?
① ② ③ ④ ⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 34 -
55.55)확률변수 의 모평균이 모표준편차가 인 모집단에서 크기가 인 표본을 복원추출하
여 만든 표본평균을 라 하자. 일 때, 의 값을 구하시오.
56.56)정규분포 N 을 따르는 모집단에서 크기가 인 표본을 임의추출하여 표본평균을
라 하자. 모집단의 확률변수 와 표본평균 의 확률밀도함수를 각각 라 할 때,
다음 보기에서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. P≥P≤
ㄴ. 의 최댓값이 의 최댓값보다 크다.
ㄷ. 방정식 의 두 실근의 합은 이다.
[ 보 기 ]
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 35 -
테마 2. 모평균, 신뢰구간
1. 무엇에 대한 무엇의 신뢰인가?
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 36 -
<표준정규분포표>
P ≤ Z≤z
57.무작위로 고등학생 명에게 전화를 걸어 수면시간을 조사하였더니 평균이 시간, 표준편차가
시간이었다. 이 자료를 바탕으로 하여 우리나라 고등학생 전체에 대한 평균 수면시간 을 신뢰도
로 추정하시오. 57)(단, P ≤ Z≤ )
58.정규분포 을 따르는 모집단에서 표본을 추출하여 모평균 을 추정하고자 한다. 신
뢰도를 일정하게 할 때, 표본의 크기 과 신뢰구간의 길이 사이의 관계에 대한 다음 설명 중 옳은
것은?58)
① 을 2배로 하면 도 2배가 된다.
② 을 2배로 하면 은
배가 된다.
③ 을 4배로 하면 은 2배가 된다.
④ 을 4배로 하면 은
배가 된다.
⑤ 과 은 서로 아무 관계도 아니다.
59.59)어느 회사에서 생산되는 아이스크림의 무게를 확률변수
라 하면 는 평균이 이고 표준편차가 인 정규분포를 따
른다고 한다. ≤≤ 일 때, 이 회사에서 생산
된 아이스크림 중에서 임의추출한 아이스크림 개의 무게의 표본
평균이 이하일 확률을 위의 표준정규분포표를 이용하여 구한
것은? (단, 는 상수이고, 무게의 단위는 g 이다.)
① ② ③
④ ⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 37 -
<표준정규분포표>
P ≤ Z≤z
60.60)A 과수원에서 생산하는 귤의 무게는 평균이 , 표준편차가 인 정규분포를 따르고, B
과수원에서 생산하는 귤의 무게는 평균이 , 표준편차가 인 정규분포를 따른다고 한다. A 과수
원에서 임의로 선택한 귤의 무게가 이하일 확률과 B 과수원에서 임의로 선택한 귤의 무게가
이하일 확률이 같을 때, 의 값을 구하시오.(단, 귤의 무게의 단위는 g이다.) [점--평가원]
61.어떤 모집단이 정규분포 N 을 따른다고 한다. 이 모집단에서 표본의 크기가 인 표
본을 임의추출하였더니 평균이 , 표준편차가 이었다. 모평균 을 의 신뢰도로 추정하였더
니 ≤≤이었다. 의 값은?61) (P≤≤ , P≤≤ )
① ② ③ ④ ⑤
62.62)주머니 안에 의 숫자가 하나씩 적힌 공이 각각
개, 개, 개, 개가 들어 있다. 이 주머니에서 복원추출로
개의 공을 꺼낼 때, 개의 공에 적힌 수의 평균을 라 하자.
P≥ 을 만족시키는 상수 의 값을 오른쪽 표준정
규분포표를 이용하여 구한 것은?
①
②
③
④
⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 38 -
테마 3. 통계적 검정
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 39 -
≤ ≤
63.63)어느 공장에서 생산되는 비누 한 장의 무게는 평균이
이고 표준편차가 인 정규분포를 이룬다고 한다. 이 공장에
서 생산되는 비누 개를 임의로 하나씩 뽑아 그 무게를 순서대로
라 하자. ≤ 일 확률을 ,
≥ 일 확률을 라 할 때, 표준정규분포표를 이용하여
의 값을 구한 것은?
① ② ③ ④ ⑤
64.64)평균이 , 표준편차가 인 정규분포를 따르는 모집단에서 임의추출된 크기가 인 표본의
표본평균을 라 할 때, P≤≤ 이다. 함수 에 대하여 다음 보기에
서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (단, 은 자연수이고, P≤≤ 이다.)
ㄱ.
ㄴ. 함수 의 최솟값은 이다.
ㄷ. 두 자연수 에 대하여 이면 이다.
[ 보 기 ]
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 40 -
<표준정규분포표>
P ≦ Z≦z
65.65) 모평균이 모표준편차가 인 정규분포를 따르는 모집단에서 크기 인 표본을 임의추
출할 때, 표본평균 에 대하여 ≤×
이라 하자. 의 평균과 분산을 각
각 라 할 때, 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 는 상수이고
가 표준정규분포를 따르는 확률변수일 때, ≤≤ 으로 계산한다.)
ㄱ. E V
ㄴ.
ㄷ. 양수 에 대하여 이 증가할 때, 은 증가한다.
[ 보 기 ]
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
66. 어느 과자 공장에서 생산하는 과자A의 무게는 평균
g , 표준편차 g인 정규분포를 따른다고 한다. 이 공장에서
는 생산 시스템의 이상 여부를 점검하기 위하여 하루에 생산된 과
자 A 중에서 크기가 인 임의표본을 추출하여 과자의 무게에 대
한 표본평균 를 계산한다. 가 상수 c보다 작으면 생산 시스
템에 이상이 있는 것으로 판단하고 생산 시스템을 점검한다. 이 공
장에서 생산 시스템에 이상이 있다고 판단될 확률이 라고 할 때, 오른쪽 표준정규분포표를 이용
하여 구한 상수 의 값은? 66)
① ② ③ ④ ⑤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 41 -
1) 정답
맨 위 가로줄에 모자를 거는 방법의 수는 이다.
맨 위에 ABCD의 순서로 배열할 때 A의 아래에 B가 오는 경우는 다음과 같이 가지 경우가 있
다.
맨 위 A B C D
가운데
B A D C
B C D A
B D A C
위의 경우 중에서
맨 위 A B C D
가운데 B A D C
인 경우 맨 아래 줄에 배열하는 방법이 가지이고, 나머지 경우는 각각 가지씩 있으므로 구하는 방
법의 수는
× × 이다.2) [정답] ⑤
집합 의 원소의 개수를 ≤≤라 하면 집합 의 원소의 개수는 이고, 집합 는 집합
의 부분집합이다.
원소가 개인 집합 의 개수는 C 이고, 이때 집합 의 개수는 이므로 구하는 순서쌍 의 개
수는
C ‧
C ‧ C ‧
C ‧ ‧ C ‧ 3) [정답]
이고, 주어진 조건에 맞도록 의 교집합의 원소가 없으며 을 어느 하나도 포함하지 않도록 벤 다이어그램으로 나타내면 다음과 같다.
즉 세 부분집합 를 정하는 방법의 수는 를 가, 나, 다의 세 군데로 나누어 채워 넣는 방
벙의 수이다. 즉, 개의 숫자 각각에 대하여 가지 방법이 가능하므로 그 수는
∙ 4) 정답 ②
A, B, C, D, E, F를 모두 사용하여 만든 6자리의 문자열의 집합을 라 하면 이다.
한편, 의 원소 중에서 A의 바로 다음 자리에 B가 오는 문자열의 집합을 , B 바로 다음 자리에 C
가 오는 문자열의 집합을 , C 바로 다음 자리에 A가 오는 문자열의 집합을 라 하면 주어진 조건
을 모두 만족시키는 문자열의 집합은 ∩ ∩ 이다.
따라서 포함배제의 원리에 의해
∩ ∩
∩∩∩∩∩
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 42 -
×× ×× × 5) 정답 105
를 포함하는 원소가 세 개인 부분집합의 개수는 C 이므로 는 번 더해진다. 다른 개의
원소에 대해서도 같은 방법으로 생각하면 모두 번 더해지므로 구하는 합은
… 6) [정답] ⑤
(ⅰ) ≤≤≤≤인 경우
세 수 는 서로 같은 수일 수도 있으며, 의 대소가 정해져 있으므로 구하는 경우의 수는
에서 세 개를 택하는 중복조합의 수와 같다.
∴ C C ‧ ‧ ‧ ‧
(ⅱ) ≤≤≤≤인 경우
(ⅰ)과 같은 방법으로 경우의 수는
(ⅲ) ≤≤≤≤이고 ≤≤≤≤인 경우
≤≤ ≤이므로 구하는 경우의 수는 에서 두 개를 택하는 중복조합의 수와 같다.
∴ C C ‧ ‧
(ⅰ), (ⅱ), (ⅲ)에 의하여 구하는 경우의 수는
7) 정답
서로 다른 개의 주사위를 동시에 던질 때 세 주사위의 눈의 수가 다음과 같으면 나누어 떨어지는 경우가 존재
하지 않는다.
위의 경우의 수는 ×
전체 경우의 수는
따라서 구하는 경우의 수는 × 가지8) 정답
≤ ≤ ≤ ≤ 인 경우의 수는 1,2,3,4,5,6에서 중복을 허용하여 5개를 택하는 조
합의 수이므로
(가지)이다.
그런데 ≤ ≤ ≤ 인 경우의 수는
(가지)이다.
따라서 ≤ ≤ ≤ 인 경우의 수는
(가지)이다.
9) [정답]
나열하는 색깔의 순서가 정해져 있으므로 선택된 개의 띠를 나열하는 방법은 한 가지이다.
가지 색의 띠에서 개의 띠를 택하여 만든 장식용 띠의 가짓수는 서로 다른 가지에서 개를 택하는 중복조
합의 수와 같으므로
C C ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧
한편 한 가지 색을 사용하여 만든 장식용 띠는 가지, 두 가지 색을 사용하여 만든 장식용 띠의 가짓수는 가
지 색에서 두 가지 색을 택하고, 두 가지 색에서 개를 택하는 중복조합의 수에서 한 가지 색을 사용하여 만
든 띠 개를 빼야 하므로
C C CC
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 43 -
따라서 구하는 가짓수는
10) [정답]
후보 명의 득표수의 총합은 × 이므로
에서
⋯⋯ ㉠
이때 는 보다 클 수 없으므로
≤≤ ≤≤ ≤≤
′ ′ ′ 으로 놓고 ㉠에 대입하면
′′′ ∴ ′′′ ⋯⋯ ㉡
≤′≤ ≤′≤ ≤′≤
방정식 ㉡을 만족시키는 음이 아닌 정수 ′ ′ ′ 의 순서쌍
′ ′ ′의 개수는
C C C ×
×
이때 ′≠ ′≠이므로
의 개는 제외된다.
′ ′ 의 경우도 마찬가지이므로 구하는 순서쌍의 개수는
× 11) 정답 ⑤
⋯ ⋯⋯⋯ ㉠
⋯
⋯⋯⋯ ㉡
이때, , , , ⋯, 이므로 수열 은 공차가 인 등차수열이다.
에서
∴
∴ ㉠, ㉡
따라서, 집합 의 모든 원손의 합은
⋯
∴ , ,
∴
∴
×
×
12) 정답
한 자리의 수의 개수
두 자리의 수의 개수 ⋅
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 44 -
세 자리의 수의 개수 ⋅
⋯
자리의 수의 개수 ⋅
(십의 자리에 사용된 수의 합) (일의 자리에 사용된 수의 합)
⋅⋅
⋅⋅ ⋅
(백의 자리에 사용된 수의 합)+십의 자리에 사용된수의 합)+(일의 자리에 사용된 수의 합
⋅⋅
⋅⋅⋅
⋅⋅
⋯
의 자리에 사용된 수의 합)+ 의 자리에 사용된 수의 합)⋯일의 자리에 사용된 수
의 합)
⋅ ⋅⋅
⋅ ⋅
⋅⋅ ⋅
∴log
log
⋅ log
13) 정답: (1) ⋅
(2)
(3)
CCCC
⋯ C
⋯㉠
(1) ㉠의 양변을 에 대하여 미분하면
CCC ⋯ C
위의 식의 양변에 을 대입하여 정리하면
CCC ⋯ C ⋅
(2) ㉠의 양변을 에 대하여 적분하면
C
C
C ⋯
C
위의 식의 양변에 을 대입하여 정리하면
C
C
C ⋯
C
(3) (ⅰ)
C C C C
C⋯ C
위의 식에 와 를 각각 대입한 후 변끼리 더한다.
C C C C
C⋯ C
) C C C C
C⋯ C
C C C
⋯ C
∴ C C C⋯ C
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 45 -
(ⅱ)
로 마무리
∴ C C C C ⋯ C
14) [정답]①
해설 집합 ⋯ 의 부분집합 중 원소의 개수가 이상인 것은 개수는
C C C⋯ C이다.
이때, ⋯ ⋯ 이고
C C C⋯ C 이므로
C C C⋯ C
×
따라서 구하는 부분집합의 개수는
15) 정답: (1) (2) (3)
⋯
으로 놓고 과 을 각각 대입한
다.
⋯ ⋯⋯㉠ ⋯ ⋯⋯㉡
(1) 을 대입한 ㉠이 계수의 총합. 따라서 계수의 총합은
(2) ㉠㉡을 하면 ⋯
∴ ⋯
(3) ㉠㉡을 하면 ⋯
∴ ⋯ 16) 정답 ⑤
․ (단, )
․ ․ ⋯ ⋅ ⋯ ⋅
에서
⋅ ⋅
⋅
이므로
⋅ ⋅
⋯ ⋅ ⋯ ⋅
⋯ ⋯
17) 정답 ③
에서
의 계수는 이고 을 이용하여
의 계수
를 구하면
× 이다. 따라서
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 46 -
× 이다.
한편, ≦≦일 때, × × 이므로
× × ×
× ×
×
×
×
×
×
× 은 다음과 같이 설명할 수 있다.
집합 ··· 에서 개의 수를 뽑는 경우의 수는 이다.
이것을 다음과 같이 나누어 구할 수 있다.
① 을 반드시 포함하는 경우의 수는 을 미리 뽑았으므로
나머지 개의 수에서 개의 수를 더 뽑으면 되기 때문에 ② 를 포함해서 개의 수를 뽑는 경우의 수는 ③ 을 포함해서 개의 수를 뽑는 경우의 수는 그런데 각각의 수는 모두 가지 경우에 중복되게 계산되었으므로 위 경우의 수의 합은
××
이것이 과 같아야 하므로 ×
∴
×
18) 정답:(1)
(2)
<풀이>
(1)
(2)
· · · ·
19) 정답: (1)
(2)
(3)
(1) 개의 수를 꺼내는 모든 경우의 수는 가지, 개의수가 연속이 되는 경우는
⋯ 의 가지이므로 확률은
(2) 개의 수 중 개의 수만이 연속되는 경우는
① 양끝의 수 또는 이 연속된 두 수
에 포함되는 경우
⋯ : 가지
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 47 -
⋯ : 가지 ∴× 가지
② 연속하는 두 수에 이 포함되지 않는 경우의 가령 연속하는 두 수가 인 경우는
인 꼴: 가지 인 꼴 가지∴ 가지
같은 방법으로 연속되는 두 수가 ⋯
인 경우도 각각 가지씩 있으므로 × 가지
∴ 구하는 확률은
×
(3) 개의 수 중 어느 두 수도 연속되지 않는 것은 위의 (1), (2)의 여사건이므로 구하는
확률은
20) 정답
P∣PP∩
이므로
P∩ PP∣ ×
B∣P P∩
이므로
P B∣P∩
∩ ∩ 는 서로 배반사건이므로
P∩ ∪∩
P∩ P∩
PP∩ P P∩
따라서 이므로
21) 정답: ①
, ,
∩ , ∩ , ∩
∩ , ∩
,
,
이므로
∩ ≠ ․ ∴와 는 종속
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 48 -
∩ ․ ∴와 는 독립
∩ ․ ∴와 는 독립
∩
․ ∴ 와 는 독립
∩ ․ ∴ 와 는 독립
22) 정답 ③
ㄱ.
∩ 이므로
∩ 이다. 그러므로 ⊂이다.
∩
(참)
ㄴ. (반례) 주사위를 한 번 던지는 시행에서 소수의 눈이 나오는 사건을 , 의 배수의 눈
이 나오는 사건을 라 하면 사건 와 는 서로 독립이지만 배반은 아니다. (거짓)
ㄷ. 사건와 가 서로 독립이므로 사건 와 도 서로 독립이다.
이므로
이다. (참)
23) 정답 ⑤
두 사건 가 서로 독립이므로 사건 와 도 서로 독립이다.
ㄱ. P∣P∣ P 이므로
P∣P∣ P (참)
ㄴ. P ∣ P P (참)
ㄷ. PP 이고 P ≠ 이므로
P =PP P P (참)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ이다.
ㄴ. P ∩ P P 이므로
P ∣ P P ∩
P P P
P P (참)
ㄷ. P∩ PP P ∩ P P 이므로
P P∩ P ∩ =PP P P (참)24) 정답 ③
[해설]
ㄱ. 와 가 배반사건이므로 P ∩ 이다. ∴P ∩
(참)
ㄴ. 와 가 배반사건이므로P ∪PP
∴P PP
즉, 는 의 여사건이다. (참)
ㄷ. [반례] P P
P ∩
이면
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 49 -
P ∩P P
이므로 와 는 서로 독립이다. 그런데
P P
(거짓)
따라서 보기에서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ 이다.25) 정답 :
를 일렬로 나열할 때 이웃한 두 수가 같지 않은 경우의 수는
×××× 이고 이 중에서 이고 인 경우를 부터 까지 차례로 정하는 방법으로 경
우의 수를 조사하면 는 가지, 는 과 다르므로 가지, 는 와 다르므로 가지, 는
와 다르므로 가지, 는 와 다르므로 가지이다. 따라서 ××××
∴××××
××××
∴
26) 정답:
이므로
27) 정답:
이므로
′ 에서
∴ 에서 증감을 조사하면
일 때, 는 극대이며 최대가 된다.
28) 정답 ④
A B C 세 사람이 각각 한 개의 주사위를 동시에 던져 모두 같은 눈이 나올 확률은 ××
이
므로
P
P
×
P
×
P
×
P
×
⋯ P
×
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 50 -
∴
P
29) 정답 ⑤
[해설]
는 주사위를 번 던졌을 때 나온 눈의 최댓값이 가 되는 확률이므로 주사위를 번 던져 이하
의 눈이 나올 확률에서 이하의 눈이 나올 확률을 빼면 된다.
∴
∴
∞
30) 정답 ③
개의 자연수 ⋯ 중에서 임의로 서로 두 수를 택하는 경우의 수는
C
이대 두 수의 차가 ≤≤인 경우는
, , , …,
이므로 경우의 수는 이다.
따라서 두 수의 차가 이상인 경우의 수는
⋯ ⋯
따라서 구하는 확률은
P
∴ lim→∞
P lim→∞
두 수의 차가 이상인 경우는
⋯ ⇨ 개
⋯ ⇨ 개
⋮ ⇨ 개
따라서 두 수의 차가 이상인 경우의 수는
⋯
31) 정답 ①
P 은 제비뽑기를 회 실시한 후 A가 선발되지 않을 확률이므로
P
P 는 제비뽑기를 회 실시한 후 A가 선발되지 않을 확률이므로
P
×
P 는 제비뽑기를 회 실시한 후 A가 선발되지 않을 확률이므로
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 51 -
P
×
×
⋮그러므로 P
⋯
∴
P
×
×
32) 정답 ⑤
ㄱ. 동전을 번 던져 P에 도착하는 경우는 (앞, 앞, 앞) 또는 (뒤, 뒤, 뒤)이므로
×
×
×
×
, 이므로
(참)
ㄴ. 점 P에서 회의 이동으로는 점 P P P 중 어느 한 점에 도착하고, 정육각형이 대칭이므로
≥일 때, P P에 도착할 확률은 같다. 회의 이동으로 P에 도착하지 않을 확률(게임이 끝나지
않을 확률)이 이므로 P , P에 도착할 확률은 각각
이다. 동전을 번 더 던져 P에 도착할 확률은
회 던져 P에 있는 경우 (앞, 앞) 또는 회 던져 P에 있는 경우 (뒤, 뒤)인 경우이므로
×
×
×
×
(참)
ㄷ. 회 동전을 던져 이동하여도 게임이 끝나지 않을 확률 은 회 시행으로 끝날 확률 과 끝나지 않을 확률 의 합이므로
이므로
⋯
또,
에서
×
×
⋯
따라서
⋯ 이므로
∞
∞
∞
∞
∞
(참)
따라서 보기에서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ 이다.33) 정답 ⑤
흰 구슬을 , 검은 구슬을 라고 하면 구슬을 꺼내는 경우는 의 네 가지
이고, 이 중 바꾸어 넣었을 때 변화가 없는 경우는 의 2가지이다.
그러므로 색깔이 바뀌지 않을 확률은
ㄱ. 1번 시행하였을 때, 처음과 같이 각 주머니에 흰 구슬과 검은 구슬이 각각 1개씩 들어 있을 확률은
(참)
ㄴ. 1번 시행한 후, A B 두 주머니에는 흰 구슬과 검은 구슬이 각각 1개씩 들어 있는 경우와 같은 색 구슬이
2개씩 들어있는 경우가 있다. 따라서
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 52 -
×
×
마찬가지 방법으로
×
×
∴
(참)
ㄷ.
×
∴
……㉠
㉠에서
∴
⋅
∴lim→∞
(참)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ이다.
34) 정답 ③
처음 시행에서 앞면이 나오는 개수를 라 하면 두 번째 시행에서 나머지 개가 모두 앞면이 나와야 한
다.
이를 만족시키는 확률을 라 하면
C
×
C
×
따라서 구하는 확률은
C
×
⋅
C
⋅
C⋅⋅
⋅
×
35) 정답
주사위를 한 번 던져 짝수의 눈이 나올 확률은
이고 홀수의 눈이 나올 확률은
이다.
개의 숫자의 합이 홀수가 되려면 개의 숫자의 합이 홀수일 때, 나머지 한 개의 수가 짝수이거나 개
의 숫자의 합이 짝수일 때, 나머지 한 개의 수가 홀수이어야 하므로
××
이때, lim→∞
라 하면 lim→∞
∴ lim
→∞
×
[참고]
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 53 -
lim→∞
라 하면 lim→∞
이므로
36) 정답:
, 이므로
∴ ⋯ ㉠
∴ ⋯ ㉡
㉡에서
(∵)
을 ㉠에 대입하면 ×
∴
∴×
×
37) 정답:
총 10장의 카드에서 1, 2, 3, 4의 숫자가 적힌 카드가 각각 1장, 2장, 3장, 4장 있으므로 뽑힌 카드에
적힌 숫자를 확률변수 라 하면 확률분포는 다음과 같다.
1 2 3 4 합계
1
××
×
×
××
×
×
따라서 , 이므로 38) 정답 ④
모평균은 이고, 표본의 크기가 인 표본평균은 라 하면
⋅
∴ EE
E
×
39) 정답 ③
확률 P 는 개의 공 중에서 한 개씩 차례로 공을 꺼내는 시행에서 흰 공이
나올 때까지 주머니에서 꺼낸 공의 개수가 일 확률이므로 번째에서 흰 공이 나올 확률과 같다.
∴P
P ⋅
P ⋅
⋅
P
⋅
⋅
⋅
P ⋅
⋅
⋅
⋅
따라서, 확률변수 의 확률분포표는 다음과 같다.
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 54 -
합계
PX
∴E ××
×
×
×
40) 정답 : ③
확률변수 는 이항분포 를 따른다.
×
따라서
에서
∴ EX
∴
41) [정답]
확률변수 X가 이항분포 B 를 따르므로
EX ×
VX ×
×
PX EX 이므로
EX VX EX
42) 정답: ③
P C
C
이므로 확률변수 는 이항분포 B 을 따른
다.
ㄱ. E ×
(참)
ㄴ. V ×
×
이므로 (참)
ㄷ.
C
C
E
V E × × (거짓)
따라서 보기에서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ 이다.43) [정답] ①
으로 놓으면 확률변수 는 이항분포 을 따른다.
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 55 -
× ×
×
×
∴44) 정답 ①
확률변수 는 이항분포 B 을 따르고
P≤P≤
C
(단, 은 을 넘지 않은 최대정수)
ㄱ.
(참)
ㄴ. 이면 ≤ 이므로
C
≤
Cn
(거짓)
ㄷ. ≤≤인 임의의 에 대하여,
P≤
C
≥
Cn
≥
C
C
(거짓)
예를 들어
(ⅰ) 인 경우
P≤
C
C
C
C
(ⅱ) 인 경우
P≤
C
C
C
C
45) 정답
⋯⋯ ㉠
⋯⋯ ㉡
(∵ ㉠, ㉡에서)
∴
∴
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 56 -
46) [정답] ③
확률변수 가 정규분포 N 을 따르므로
는 표준정규분포 N 을 따른다.
P≤≤
P
≤≤
ㄱ. P
≤≤
P
≤≤
P
≤≤
(∴ 참)
ㄴ. P
≤≤
P
≤≤
이고, 다음 그림과 같이 ≥ 이면 는 감소하므로
≤ ≤ 이면 (∴ 거짓)
ㄷ.
∞
⋯P≤≤P≤≤P≤≤⋯
P≥
(∴ 참)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.47) [정답] ⑤
제품 A의 무게를 라 하면 확률변수 는 정규분포 을 따르고, 제품 B의 무게를 라 하면 확률변수
는 정규분포 을 따른다.
이때, ≥
≥
≥이고,
≤
≤
≤ ≥
이므로 두 확률이 같으려면
이 성립해야 한다.
이때, 즉, 이므로
이다.
48) 정답:
등급인 사과의 개수가 확률변수 이므로 는 이항분포
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 57 -
를 따른다.
×
××
따라서 는 근사적으로 정규분포 을 따른다.
≥ 에서 확률이 보다 작으므로
≥≥ ≤≤
∴≤≤
이므로
∴ 49) [정답] ③
확률변수 는 이항분포 B 을 따르므로
E× V ×
×
는 근사적으로 정규분포 N 을 따른다.
∴
P P ≤≤
P
≤≤
P≤≤
P≤≤P≤≤
50) 답. ②
사과의 무게 는 정규분포 을 따른다.
1등급 상품이 될 확률은
P≥P ≥ P≥
사과 개 중 등급 상품의 개수 는 이항분포
를 따르고 근사적으로 을 따른다.
P≥P≥ P≥
51) 정답 ③
ㄱ. 짝수가 나오는 횟수를 확률변수 라 하면 의 확률분포는 를 따르므로
× , ×
(참)
ㄴ. P
P
∴PP (거짓)
ㄷ. 이면 시행횟수가 충분히 크므로 는 정규분포
N 을 따른다.
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 58 -
P≤P≤ P≤
P≥P≥ P≥ (참)
52) 정답: ④
평균이 , 표준편차가 인 모집단에서 크기 인 표본을 복원 추출할 때, 표본평균 는 ,
인 정규분포를 따른다.
이 때, 모집단이 정규분포를 따르지 않더라도이 충분히 크면 는 근사적으로 인 정규분포를 따른
다.
따라서 ㄱ은 거짓, ㄴ, ㄷ은 참이다.
53) 정답:
모집단 , , , , 에서 비복원추출에 의하여 추출되는 크기가 인 임의표본 는
등의 가지가 있다.
따라서 표본평균
가 취 할 수 있는 값은 이고,
다음과 같은 분포를 이룬다.
합계
∴
,
∴
54) [정답] ③
주머니에서 한 장의 카드를 꺼낼 때 나온 카드에 적힌 숫자를 확률변수 라 하면
⋯
⋯ ⋅
⋅⋅
크기가 인 표본을 복원추출하여 그 표본평균을 라 하면
∴
한편
∴ ⋅
55) [정답]
이므로
∴
∴ V
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 59 -
∴ V V 56) [정답] ①
<해설>
확률변수 가 정규분포 N 을 따르므로 표본평균 는
E
인 정규분포 N 을 따른다.
ㄱ. P≥P≤ 이므로
P≥P≤ (∴참)
ㄴ. 이므로 두 확률밀도함수
의 그래프는 다음 그림과 같다.
따라서 의 최댓값이 의 최댓값보다 작다. (∴ 거짓)
ㄷ. 위의 그림에서 두 함수 의 그래프는 직선 에 대하여 대칭이므로
따라서 방정식 의 두 실근의 합은 이다. (∴ 거짓)
따라서 보기에서 옳은 것은 ㄱ이다,57) 정답: ≤ ≤ 표본의 크기가 충분히 크고 모표준편차를 알 수 없으므로 표본표준편차를 모표준편차 대신 사용할 수 있다.
표본평균이 표본의 크기가 표본표준편차가 이므로 모평균 을 신뢰도 로 추정하면
×
≤ ≤ ×
∴ ≤≤ 58) 정답: ④
신뢰도를 일정하게 하면 신뢰도에 따른 상수 에 대하여 신뢰구간의 길이 ×
로 나타내어진다.
따라서 을 4배로 하면 ×
이므로
배가 된다.
59) 정답 ②
아이스크림의 무게 는 정규분포 을 따르므로
≤≤
≤≤ 이고,
≤ ≤ 이므로
∴ ⋯㉠
한편, 생산된 아이스크림 중에서 임의추출한 아이스크림 개의 무게의 표본평균을 라 하면 는 정규분포
, 즉 을 따르므로
≤≤ ≤ ∵ ㉠
≤≤ 60) 정답
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 60 -
A과수원에서 생산하는 귤의 무게를 확률변수 라 하면 는 정규분포 N 을 따른다. 또, B과수원에
서 생산하는 귤의 무게를 확률변수 라 하면 는 정규분포 N 을 따른다. A과수원에서 임의로
선택한 귤의 무게가 이하일 확률과 B과수원에서 임의로 선택한 귤의 무게가 이하일 확률이 같으므로
P≤P≤에서
P≤ P≤
∴ 61) 정답 ③
신뢰구간은
이므로
이고 에 해당하는 는 따라서 ⋅⋅
이다.
62) 정답 ①
가 각각 일어날 확률이
이다. 이때, 개를 복원추출하는 것은 곧 표본의 크
기가 인 표본평균 의 분포를 생각하는 것이다.
따라서 주어진 분포의 평균을 구해보면
이고, 분산을 변량 제곱의 평균 빼기 평균의 제곱을
활용해서 구해보면
임을 알 수 있다.
즉, 의 표준편차는
이다.
즉,
에서
63) 정답 ⑤
∼
≤ ≤ ≤
≥
→∼
≥ ≥
∴
64) [정답] ③
확률변수 는 정규분포 N 을 따르므로 표본평균 는 정규분포 N
을 따른다.
∴P≤≤
P
≤≤
P≤≤
낱낱이 파헤치기 미적분과 통계기본2- 61 -
ㄱ. P≤≤ (∴참)
ㄴ. 는 에서 최소이므로 최솟값은 (∴거짓)
ㄷ. 이면 P≤≤ P≤≤ 이므로 (∴참)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.65) [정답] ③
ㄱ 모집단이 정규분포 을 따르므로 크기 인 표본의 표본평균 는 정규분포
을 따른다.∴
(참)
ㄴ ≤×
≤
×
≤
∴ ≤
(참)
ㄷ ≤ 이므로 의 값이 증가할수록 의 값은 감소한다. (거짓)
따라서 옳은 것은 ㄱ ㄴ이다.66) 정답: ⑤
과자 A 의 무게가 정규분포 를 따르므로 표본평균
는 정규분포
를 따른다.
따라서 에서 이므로
즉≦≦
이므로
주어진 표에서
∴×