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확률과통계14

[확률과통계 기초] 3-16. 이항분포 예시 지난시간에 이항분포가 무엇인지 배웠습니다. 이항분포는 베르누이 시행을 n번 반복했을 때 성공이 나온 횟수인 x를 확률변수로 하는 분포이고, 분포함수는 아래와 같습니다.  $p(x)=_nC_x \ p^x(1-p)^{n-x}$ 이번시간에는 이항분포의 예시를 알아봅시다.  어떤 농구선수가 있고 자유투 성공률이 70% 라고 합시다. 이 농구선수가 자유투를 5번 던져서 성공한 횟수를 X라고 놓겠습니다. X의 확률분포가 이항분포를 따릅니다. X의 확률분포를 구해보면 아래와 같습니다.  $p(x)=_5C_x \ (0.7)^x(0.3)^{5-x}$ 자유투는 0번부터 5번까지 성공할 수 있습니다. 각각의 확률을 표로 나타내보면 아래와 같습니다.   값을 계산해보면 아래와 같습니다.   그.. 2024. 2. 23.
[확률과통계 기초] 3-14. 베르누이분포에서 이항분포로 시행의 결과가 성공과 실패 두가지인 시행을 베르누이 시행이라고 부릅니다. 예를 들면 동전던지기가 있습니다. 동전던지기 시행의 결과는 앞면과 뒷면 두가지입니다. 앞,뒤 앞면을 성공, 뒷면을 실패로 놓는다면 동전던지기는 베르누이시행입니다. 앞(성공),뒤(실패) 어떤 베르누이 시행의 성공 확률이 p이고 실패확률이 1-p 이라고 합시다. 이 베르누이 시행을 n번 반복한다고 합시다. 각 시행은 독립시행이라고 가정하겠습니다(독립시행이 무엇인지는 2-9강에서 배웠습니다). 베르누이 시행을 n번 반복했을 때 성공이 x번 나올 확률은 아래와 같습니다. $_nC_x \ p^x(1-p)^{n-x}$ $_nC_x$는 n번 중 성공이 x번 나오는 경우의 수 입니다. $p^x(1-p)^{n-x}$은 성공이 x번 나오고, 실패는 .. 2024. 2. 21.
[확률과통계 기초] 3-10. P[X=x] 와 p(x)의 차이 확률변수 X의 확률질량함수의 정의는 아래와 같습니다. $P\left [ X=x_{i} \right ]=p_{i} \ \ (i=1,2,...,n)$ 위 식의 좌변에서 P[ ] 는 대괄호 안의 사건이 발생할 확률을 나타냅니다. 좌변은 $X=x_{i}$ 일 확률이라는 뜻입니다. 예를 들어봅시다. 주사위를 한번 던질 때 나오는 눈의 값을 확률변수 X라고 한다면, X의 확률질량함수는 아래와 같습니다. $P\left [ X=x \right ]=\frac{1}{6} \ \ (x=1,2,...,6)$ 위와 같은 표현을 더 간단히 나타낼 수 있습니다. 함수이름를 사용하는 것입니다. 함수 이름은 원하는 것을 사용하면 되는데 주로 p나 f를 사용합니다. 확률변수 X의 확률질량함수를 p(x)라고 한다면, p(x)의 의미는 '.. 2023. 12. 8.
[확률과통계 기초] 3-6. 개수가 무한한 이산확률변수 이산확률변수는 아래 두가지 특징을 갖는 확률 변수 입니다. 1) 변수가 어떤 값을 가질 확률을 정의할 수 있음 2) 변수가 될 수 있는 값들을 셀 수 있음 이와 같은 특징을 보고 나면 이산확률변수가 될 수 있는 값들의 개수가 반드시 유한할 것이라고 생각할 수 있습니다. 주사위를 던질 때 나오는 눈의 값을 확률변수로 하는 경우나, 동전을 두번 던져서 앞면이 나오는 횟수를 확률변수로 하는 경우와 같이 많은 경우 확률변수가 될 수 있는 값의 개수가 유한한 것은 맞습니다. 하지만 개수가 무한한 경우도 있습니다. 오늘은 이산확률변수가 될 수 있는 값들의 개수가 무한한 예시를 하나 살펴봅시다. 이산확률변수가 모든 자연수 값을 가질 수 있다고 합시다. 이때 각 값이 발생할 확률을 아래와 같이 정의하겠습니다. $P\l.. 2023. 7. 24.
[확률과통계 기초] 3-2. 확률변수와 확률 (P[X=x] 의 의미) 우리는 지난시간에 확률변수가 무엇인지 배웠습니다. 지난시간에 배운 확률변수 예시를 간단히 복습해봅시다. 동전을 두개 던질 때 앞면이 나오는 횟수를 확률변수로 놓을 수 있었습니다. 확률변수를 X라고 놓으면 아래와 같이 나타낼 수 있습니다. $X=\left \{ 0,1,2 \right \}$ 동전을 두개 던지면 앞면은 0,1,2개 나올 수 있기 때문입니다. 이때 각각이 발생할 확률은 $\frac{1}{4}$, $\frac{1}{2}$, $\frac{1}{4}$입니다. X가 0일 확률은 $\frac{1}{4}$를 기호를 사용하여 나타내면 아래와 같습니다. $P[X=0]=\frac{1}{4}$ 위 식에서 P는 함수가 아니라는 것에 주의하세요. "X가 0일 확률"이라는 의미의 기호일 뿐입니다. 나머지도 나타내면 .. 2023. 6. 12.
[확률과통계 기초] 2-8. 배반사건은 독립인가 종속인가 표본공간 S에 두 사건 A와 B가 있습니다. 두 사건이 배반사건이라면 아래 그림과 같이 나타낼 수 있습니다. 두 사건은 겹치는 부분이 없이 서로 떨어져 있기 때문에 독립적인 것처럼 보입니다. 우리가 일상적으로 쓰는 독립이라는 단어가 '떨어져 있는' 이라는 느낌을 주기 때문에 이런 오해가 발생하는 것 같습니다. 하지만 통계에서 사용하는 독립의 의미는 다릅니다. 통계에서 독립은 이렇게 정의가 되죠. '한 사건의 발생이 다른 사건의 발생 확률에 영향을 주지 않는 것' 그런데 만약 두 사건이 서로 배반이라면 한 사건이 발생했을 때 다른 사건이 발생할 확률은 0이 됩니다. 만약 A가 발생했다면 B는 발생할 수가 없기 때문입니다. 한 사건의 발생이 다른 사건에 엄청난 영향을 주는 것이죠. 수식으로도 한번 이해를 해.. 2023. 5. 20.
[확률과통계 기초] 2-6. 사건의 독립 설명 표본공간 S에 두 사건 A와 B가 있습니다. 두 사건이 서로 독립이라는 것은 한 사건의 발생이 다른 사건의 발생 확률에 영향을 주지 않는 것을 말합니다. 수식으로 표현하면 아래와 같습니다. $P(A|B)=P(A)$ $P(A|B^{c})=P(A)$ $P(B|A)=P(B)$ $P(B|A^{c})=P(B)$ 첫번째 수식을 봅시다. 사건 B가 일어났을 때 A가 일어날 확률과 A가 일어날 확률이 같다는 것은 사건 B의 발생이 A의 확률에 영향을 주지 않는다는 것을 말합니다. 위 수식들은 서로 같은 수식입니다. 한 수식을 변형하여 다른 수식을 만들 수 있습니다. 첫번째 수식을 이용하여 두번째 수식을 유도해봅시다. 아래 수식에서 출발합니다. $P(A|B)=P(A)$ 좌변을 아래와 같이 변형합시다. $\frac{P(A.. 2023. 5. 2.
[확률과통계 기초] 1-3. 시행,표본공간,사건 한눈에보기 우리가 지난 시간까지 시행, 표본공간,사건 이라는 용어를 배웠습니다. 시행,표본공간,사건은 자주 사용되는 용어라서 익숙하게 만들어야 합니다. 이미 배운내용이지만 한번 더 복습해봅시다. 각 용어의 정의는 아래와 같습니다. 시행 : 무한히 반복될 수 있고, 잘 정의된 결과 집합을 갖는 행위 표본공간 : 어떤 시행에서 발생할 수 있는 모든 결과를 모아놓은 집합 사건 : 어떤 시행의 결과들의 집합. 확률이 할당되어 있음. 표본공간의 부분집합. 시행,표본공간,사건을 쉽게 기억하는 방법은 주사위 던지기 예시로 기억하는 것입니다. 시행은 주사위던지기이고, 표본공간은 1부터6 까지의 집합이고, 사건은 짝수의 눈이 나오는 사건이나 홀수의 눈이 나오는 사건 등 표본공간의 부분집합입니다. 시행 표본공간 사건 주사위 던지기 .. 2022. 5. 20.
조합 / 2020년 수능 수학 가형 20번 [확률과통계] 2020 수능 가형의 [확률과 통계] 문제는 4,6,14,16,18,20,23,25,28입니다. 경우의 수 문제도 포함하였습니다. 풀이 1. (앞면이 3번 나오는경우)-(앞면이 연속하지 않은 경우) $\left ( \frac{1}{2} \right )^{7} \times _{7}C_{3}-\left ( \frac{1}{2} \right )^{7} \times _{5}C_{3}$ 2. (앞면이 4번 나오는경우)-(앞면이 연속하지 않은 경우) $\left ( \frac{1}{2} \right )^{7} \times _{7}C_{4}-\left ( \frac{1}{2} \right )^{7} \times _{4}C_{4}$ 3. (앞면이 5번 나오는경우) 앞면이 연속해서 나오는 경우가 항상 있음 $\left .. 2021. 6. 11.
중복조합 / 2020 수능 수학 가형 16번 [확률과통계] 2020 수능 가형의 [확률과 통계] 문제는 4,6,14,16,18,20,23,25,28입니다. 경우의 수 문제도 포함하였습니다. 풀이 $a+b+c=9+d$ 입니다. d는 0,1,2,3,4 가 가능합니다. 1) d=0 $a+b+c=9$ 입니다. a,b,c의 경우의 수는 아래와 같습니다. $_{3}H_{9}=_{11}C_{9}=55$ 2) d=1 $a+b+c=10$ 입니다. c가 d이상이라는 조건 때문에, c는 0이 될 수 없습니다. 아래와 같이 변형합니다. $a+b+(c-1)=9$ $_{3}H_{9}=_{11}C_{9}=55$ 같은 원리로 d가 2,3,4 인 경우도 경우의 수는 55입니다. 따라서 전체 경우의 수는 아래와 같습니다. $55 \times 5=275$ 정답은 3번입니다. 풀이 영상 2021. 6. 9.
이항정리 / 2020 수능 수학 가형 4번 [확률과통계] 2020 수능 가형의 [확률과 통계] 문제는 4,6,14,16,18,20,23,25,28입니다. 경우의 수 문제도 포함하였습니다. 풀이 전개 결과가 x가 되려면 어떻게 곱해져야되는지 생각해봅시다. $2x$가 세번 곱해지고 $\frac{1}{x^2}$가 한번 곱해지면 됩니다. 전개 후 $x$항은 아래와 같습니다. $_{4}C_{3}(2x)^3 \frac{1}{x^2}$ 아래와 같이 계산됩니다. $32x$ 정답은 5번입니다. 풀이 영상 2021. 6. 4.
원순열 / 2021 수능 수학 가형 26번 [확률과통계] 2021 수능 가형의 [확률과 통계] 문제는 4,6,9,12,17,19,22,26,29 입니다. 경우의 수 문제도 포함하였습니다 . 풀이 A,B는 이웃하고 B 옆에는 C가 오면 안되므로 아래와 같이 한 덩어리를 만들어줍니다. (ABO) O는 C가 아닌 나머지가 올 수 있습니다. 덩어리를 제외하면 세 사람이므로 배열하는 경우의 수는 아래와 같습니다. $3!$ O 자리에 세사람이 올 수 있으므로 3을 곱합니다. $3! \times 3$ ABO 가 아니라 OBA 도 가능하므로 2를 곱합니다. $3! \times 3 \times 2=36$ 정답은 36입니다. 풀이 영상 2021. 6. 1.
정규분포의 표준화 / 2021년 수능 수학 가형 12번 [확률과통계] 2021 수능 가형의 [확률과 통계] 문제는 4,6,9,12,17,19,22,26,29 입니다. 경우의 수 문제도 포함하였습니다 . 풀이 X의 평균이 8, 표준편차가 3이므로, $P(4 \leq X \leq 8)$ 는 평균에서 표준편차의 $\frac{4}{3}$배 만큼 왼쪽으로 간 곳 까지의 넓이입니다. 이 값에 $P(Y \geq 8)$ 을 더하여 0.5가 되려면, 8은 $m+\frac{4}{3} \sigma$ 여야 합니다. $8=m+\frac{4}{3} \sigma$ 따라서 $P \left(Y \leq 8+ \frac{2}{3} \sigma \right )$는 아래와 같이 변형됩니다. $P \left(Y \leq m+\frac{6}{3} \sigma \right)$ 평균에서 표준편차의 두배만큼 간 위치.. 2021. 5. 28.
순열과 조합 / 2021년 수능 수학 가형 9번 [확률과통계] 2021 수능 가형의 [확률과 통계] 문제는 4,6,9,12,17,19,22,26,29 입니다. 경우의 수 문제도 포함하였습니다 . 풀이 전체 경우의 수는 9! 입니다. A양옆에 숫자가 놓일 경우의 수를 구해봅시다. (숫자,A,숫자) 를 하나의 덩어리로 간주합니다. 숫자 둘과 문자 넷이 남고, 총 7개이므로 나열하면 7!입니다. A 양 옆에 놓일 숫자 둘을 뽑고 자리를 바꿀 수 있으므로, $_{4}C_{2} \times 2$ 를 곱해줍니다. 따라서 확률은 아래와 같습니다. $P=\frac{7! \times _{4}C_{2} \times 2}{9!}=\frac{1}{6} $ 정답은 2번입니다. 풀이 영상 2021. 5. 28.
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