기초통계 풀이 가이드
확률 계산: 기약분수로 정리하는 습관
전체 경우의 수와 원하는 경우의 수를 세어 확률을 구하고, 분자와 분모를 최대공약수로 나누어 기약분수로 정리하는 방법을 꺼내기, 주사위 예제로 정리합니다.
이 유형은 무엇인가
확률은 "원하는 경우의 수 ÷ 전체 경우의 수"입니다. 계산은 나눗셈 하나지만, 분자와 분모를 각각 정확히 세는 것이 대부분의 일입니다. 보기는 보통 기약분수(더 줄일 수 없는 분수)로 나오기 때문에, 구한 분수를 끝까지 약분하지 않으면 맞는 답을 구하고도 보기에서 찾지 못할 수 있습니다. 이 사이트의 확률 문제는 공이나 제품을 꺼내는 문제, "적어도 한 번" 문제, 두 주사위 눈의 합 문제로 나뉩니다.
풀이 순서
- 전체 경우의 수를 셉니다. 동시에 꺼내면 조합으로, 서로 구별되는 주사위는 6 × 6처럼 곱해서 셉니다.
- 원하는 경우의 수를 같은 방식으로 셉니다. 분모를 조합으로 셌다면 분자도 조합으로 셉니다.
- "적어도 한 번"처럼 갈래가 많으면 반대 경우를 세고 1에서 뺍니다.
- 분수를 만든 뒤 분자와 분모의 최대공약수로 나누어 기약분수로 만듭니다.
- 답이 0과 1 사이인지 확인합니다.
기약분수로 만드는 법
분자와 분모를 둘 다 나누는 가장 큰 수(최대공약수)를 찾아 한 번에 나눕니다. 최대공약수가 바로 떠오르지 않으면 2, 3, 5처럼 작은 수로 여러 번 나눠도 결과는 같습니다. 더 이상 함께 나누어지는 수가 없을 때까지 줄이면 기약분수가 됩니다.
| 처음 분수 | 함께 나눈 수 | 기약분수 |
|---|---|---|
| 6/28 | 2 | 3/14 |
| 6/36 | 6 | 1/6 |
| 91/216 | 없음 | 91/216 |
저는 확률을 분수로 쓸 때 수가 대충 작아지면 약분을 하지 않고 넘어간 적이 있습니다. 분모, 즉 전체 경우의 수를 잡는 데서 막힌 적도 있었고, 답이 0과 1 사이인지는 의식하지 않아도 자연스럽게 확인하는 편입니다.
되돌려 놓는 경우와 비교
꺼낸 것을 되돌려 놓는지에 따라 두 번째 확률이 달라집니다. 정상 제품 4개와 불량 제품 4개, 모두 8개에서 연달아 2개를 꺼낸다고 해 보겠습니다. 되돌려 놓지 않으면 두 번째에는 정상 제품 3개, 전체 7개가 남으므로 4/8 × 3/7 = 3/14입니다. 되돌려 놓으면 두 번 모두 4/8이므로 4/8 × 4/8 = 1/4입니다. "동시에 2개를 꺼낸다"는 되돌려 놓지 않는 경우와 같습니다. 보기에 두 값이 함께 들어 있는 경우가 많으므로 문장의 조건을 먼저 확인합니다.
"적어도 한 번"은 반대 경우부터
동전 3개를 던질 때 적어도 1개가 앞면일 확률은, 모두 뒷면인 경우 1가지를 전체 8가지에서 빼서 7/8입니다. 앞면이 1개, 2개, 3개인 경우를 하나씩 세어 더해도 같은 답이 나오지만 셀 것이 많아집니다. "적어도"라는 말이 보이면 반대 경우가 하나로 깔끔하게 정리되는지 먼저 봅니다.
확률을 구할 때 세는 순서
확률 문제는 분모부터 셉니다. 전체 경우의 수를 먼저 정하면 분자를 셀 때도 같은 기준(순서를 따지는지, 동시에 꺼내는지)을 지키기 쉽습니다. 분자를 먼저 세면 분모를 셀 때 기준이 바뀌는 일이 생깁니다. 여러 분수를 곱할 때는 곱하기 전에 분자와 분모에서 같은 수를 지워도 되지만, 마지막에 기약분수인지 한 번 더 확인합니다.
대표 예제
예제 1
상자에 정상 제품 4개와 불량 제품 4개가 섞여 있다. 이 중 2개를 동시에 꺼낼 때 2개 모두 정상 제품일 확률은?
- 1번 1/4
- 2번 3/14
- 3번 3/7
- 4번 1/2
- 5번 11/14
풀이
- 전체 8개에서 2개를 고르는 방법은 8 × 7 ÷ 2 = 28가지입니다.
- 정상 제품 4개에서 2개를 고르는 방법은 4 × 3 ÷ 2 = 6가지입니다.
- 확률은 6/28입니다. 분자와 분모를 최대공약수 2로 나누면 3/14입니다.
정답 ② 3/14
예제 2
주사위 한 개를 3번 던질 때, 2의 눈이 적어도 한 번 나올 확률은?
- 1번 1/2
- 2번 1/216
- 3번 25/72
- 4번 91/216
- 5번 125/216
풀이
- "적어도 한 번"은 경우가 여러 갈래라 직접 세기 번거롭습니다. 반대 경우인 "3번 모두 2가 아닌 눈"을 먼저 셉니다.
- 한 번 던질 때 2가 아닌 눈은 5가지이므로, 3번 모두 아닌 경우는 5 × 5 × 5 = 125가지, 전체는 6 × 6 × 6 = 216가지입니다.
- 구하는 확률은 1 − 125/216 = 91/216입니다.
정답 ④ 91/216
예제 3
주사위 두 개(빨강, 파랑)를 함께 던진다. 두 눈의 합이 7이 될 확률은?
- 1번 1/7
- 2번 1/6
- 3번 1/12
- 4번 1/2
- 5번 1/11
풀이
- 두 주사위는 서로 구별되므로 전체 경우는 6 × 6 = 36가지입니다.
- 합이 7인 경우를 모두 적습니다: (1, 6), (2, 5), (3, 4), (4, 3), (5, 2), (6, 1) → 6가지입니다.
- 확률은 6/36 = 1/6입니다.
정답 ② 1/6
자주 하는 실수
- 꺼낸 것을 되돌려 놓는지 확인하지 않기. 되돌려 놓지 않으면 두 번째로 꺼낼 때 전체 개수가 하나 줄어듭니다. 문장에서 "동시에", "되돌려 놓지 않고"를 찾습니다.
- "적어도 한 번"을 한 번의 확률에 횟수를 곱해 구하기. 이렇게 하면 여러 번 나오는 경우를 겹쳐 세게 됩니다. 반대 경우를 1에서 빼는 방법이 안전합니다.
- 두 주사위를 구별하지 않고 세기. (1, 6)과 (6, 1)은 서로 다른 경우입니다. 전체를 36가지로 셌다면 원하는 경우도 순서를 구별해 세야 합니다.
확인하는 습관
- 분자와 분모를 같은 방식(순서를 따지는지 여부)으로 셌는지 확인합니다.
- 반대 경우의 확률과 더해 1이 되는지 봅니다. 예제 2라면 91/216과 125/216을 더해 1이 되어야 합니다.
- 기약분수로 줄였는지 분자와 분모를 다시 봅니다. 둘 다 짝수이거나 둘 다 3의 배수라면 아직 더 줄일 수 있습니다.
- 원하는 경우의 수가 전체 경우의 수보다 크게 나오면 분자와 분모를 다른 기준으로 센 것입니다.
- 분모를 셀 때 쓴 기준(예: 순서를 구별함)을 식 옆에 짧게 적어 두면 분자를 셀 때도 같은 기준을 지키기 쉽습니다.
이 유형 직접 풀어 보기
진단은 4개 영역에서 3문항씩 모두 12문항이며, 영역마다 여러 유형 가운데 일부가 나옵니다. 그래서 이 글의 유형이 매번 나오지는 않지만, 풀 때마다 숫자와 문장이 새로 만들어집니다.
이 글의 예제는 이 사이트가 직접 만든 문제 생성 규칙으로 만든 연습용 문제이며, 실제 채용 시험 문제가 아닙니다.