주사위 한 개를 던질 때 의 배수가 나올 확률을 구하여라.
A die is rolled. Find the probability of a multiple of .
정답과 풀이Answer & solution
전체 가지 중 원하는 것은 과 , 두 가지:
Of the outcomes, the favorables are and — two of them:
"내일 비가 올까", "주사위에서 6이 나올까" — 확실하지 않은 일에도 가능성의 크기는 말할 수 있다. 그 크기를 수로 잰 것이 확률이다. 눈금은 부터 까지:
절대 일어나지 않으면 (주사위에서 ), 반드시 일어나면 (주사위에서 이하), 반반이면 . 모든 확률은 이 사이 어딘가에 있다 — 보다 큰 확률, 음수인 확률은 없다.
주사위는 여섯 면이 똑같이 나올 만하게 만들어져 있다. 이렇게 모든 경우의 가능성이 같을 때, 확률은 경우의 수 두 개의 비율이다:
주사위에서 짝수가 나올 확률: 전체 가지 중 원하는 것()이 가지 —
이 공식의 전제 — "모든 경우의 가능성이 같다" — 를 빠뜨리면 엉터리가 된다. "복권은 당첨 아니면 꽝, 두 경우니까 확률 "는 두 경우의 가능성이 하늘과 땅인 것을 무시한 오류다. 공식을 쓰기 전에 항상 묻자: 경우들이 정말 대등한가?
확률은 결국 부분 대 전체의 비율이다 — 원액 : 물 혼합액에서 원액이 전체의 이던 그 계산과 같은 피가 흐른다. 표기도 비율답게 세 옷을 입는다: — 일기예보의 "강수확률 "는 이다.
일어나거나, 안 일어나거나 — 둘뿐이고 합쳐서 확실()이다. 그러므로
비 올 확률이 면 안 올 확률은 . 별것 아닌 듯한 이 식은 "원하는 경우"보다 "원하지 않는 경우"가 세기 쉬울 때 강력한 지름길이 된다 — 다음 차시에서 제대로 써먹는다.
부터 까지 번호표 중 하나를 무작위로 뽑는다. 소수가 나올 확률은?
풀이. 이하의 소수는 — 여덟 개다:
원하는 경우를 빠짐없이, 겹침 없이 세는 것이 확률 계산의 실제 노동이다 — 거듭제곱 차시의 소수 판정이 셈의 도구가 된다.
동전을 번 던지면 앞면이 정확히 번 나올까? 대개는 아니다 — 번, 번처럼 어긋난다. 확률 의 진짜 뜻은 "던지는 횟수가 많아질수록 앞면의 비율이 에 가까워진다"는 장기 비율이지, 다음 한 번이나 백 번에 대한 약속이 아니다.
여기서 유명한 착각 하나를 잡자.
동전이 네 번 연속 앞면이었다. "이제 뒷면이 나올 때가 됐다"? — 아니다. 동전에는 기억이 없다. 다섯 번째의 뒷면 확률은 여전히 이다. "앞면만 다섯 번 연속 나올 확률"()이 작은 것은 사실이지만, 그건 다섯 번을 던지기 전의 이야기 — 이미 네 번이 나와 버린 지금과는 다른 질문이다. 이 혼동을 도박사의 오류라 부른다.
"Will it rain tomorrow?" "Will the die show a 6?" — even about uncertain things, the size of the chance can be discussed. Measured as a number, that size is probability, on a scale from to :
What cannot happen scores (rolling a ); what must happen scores (rolling or less); a fair coin's heads sits at . Every probability lives in between — none exceed , none are negative.
A die is built so its six faces are equally likely. Whenever all cases are equally likely, probability is a ratio of two counts:
The chance of an even roll: favorables () out of —
Drop the premise — "all cases equally likely" — and the formula turns to nonsense. "A lottery ticket either wins or doesn't: two cases, so the chance is " ignores that the two cases are worlds apart in likelihood. Before using the formula, always ask: are the cases genuinely on equal footing?
At bottom, probability is a part-to-whole ratio — the same blood as "concentrate is of the mixture." And like any ratio it wears three outfits: — the forecast's " chance of rain" is .
An event happens or it doesn't — two options that together are certain (). Hence
A chance of rain means a chance of none. This modest identity becomes a powerful shortcut whenever the unwanted cases are easier to count than the wanted ones — the next lesson leans on it hard.
One ticket is drawn at random from tickets numbered to . What is the probability of a prime number?
Solution. The primes up to : — eight of them:
Counting the favorable cases without gaps or repeats is the real labor of probability — the prime-testing from the powers lesson, now a counting tool.
Toss a coin times: exactly heads? Usually not — here, there. What really promises is a long-run proportion: as the tosses pile up, the fraction of heads closes in on . It is no guarantee about the next toss, or the next hundred.
One famous trap deserves arrest on the spot.
Four heads in a row. "Tails is due now"? — No. Coins have no memory: the fifth toss shows tails with probability exactly . It's true that "five heads in a row" is unlikely () — but that's the before-any-tosses question, not the question that remains after four heads have already landed. Confusing the two is called the gambler's fallacy.
주사위 한 개를 던질 때 의 배수가 나올 확률을 구하여라.
A die is rolled. Find the probability of a multiple of .
전체 가지 중 원하는 것은 과 , 두 가지:
Of the outcomes, the favorables are and — two of them:
주머니에 빨간 구슬 개와 파란 구슬 개가 들어 있다. 한 개를 꺼낼 때 빨간 구슬일 확률을 구하여라.
A bag holds red and blue marbles. One is drawn. Find the probability it is red.
전체는 개(전체를 빠뜨리지 말 것 — 소금물의 기준량과 같은 함정):
The total is (don't lose the whole — the salt-water base trap again):
확률 을 소수와 백분율로 각각 나타내어라.
Write the probability as a decimal and as a percent.
— 비율의 세 옷 그대로다.
— a ratio's three outfits, as always.
주사위 한 개를 던질 때, 이 나올 확률과 이하의 수가 나올 확률을 각각 구하여라.
For one die roll, find the probability of rolling a , and of rolling or less.
은 없는 눈이므로 불가능 — 확률 . 모든 눈이 이하이므로 확실 — 확률 .
눈금의 양 끝을 채우는 두 사건이다.
No face shows — impossible, probability . Every face is or less — certain, probability .
The two events pin down the ends of the scale.
내일 비가 올 확률이 라고 한다. 비가 오지 않을 확률은 몇 인가?
The chance of rain tomorrow is . What is the chance of no rain?
여사건: . 오거나 안 오거나 — 합쳐서 확실()이기 때문이다.
The complement: . Rain or no rain — together they are certain ().
부터 까지의 번호표 중 하나를 무작위로 뽑을 때, 의 배수가 나올 확률을 구하여라.
A ticket is drawn at random from numbers to . Find the probability of a multiple of .
이하의 의 배수는 — 일곱 개다:
의 정수 부분이 이라는 세기법도 통한다.
Multiples of up to : — seven of them:
Counting by the whole part of works too: seven.
그림의 스피너는 넓이가 같은 네 칸으로 나뉘어 있고 그중 한 칸이 당첨(★)이다. 한 번 돌릴 때 당첨 확률과, 세 번 연속 꽝이 나온 다음 판의 당첨 확률을 각각 구하여라.
The spinner shown has four equal sections, one of which wins (★). Find the probability of winning on one spin — and on the next spin after three straight losses.
네 칸의 가능성이 같으므로 .
다음 판도 이다 — 스피너에는 기억이 없어서 앞의 결과가 다음 판의 가능성을 바꾸지 못한다. "꽝이 쌓였으니 나올 때가 됐다"는 도박사의 오류다.
Four equally likely sections: .
The next spin is also — spinners have no memory, so past results cannot tilt the next one. "A win is due" is the gambler's fallacy.
주사위 한 개를 던질 때 보다 큰 수가 나올 확률을 구하여라.
One die is rolled. Find the probability of a number greater than .
보다 큰 눈은 와 , 두 가지:
" 이상"( — )과 헷갈리지 말 것 — 경계 포함 여부가 답을 바꾼다(부등호 감각).
Greater than : the faces and —
Not "at least " (, which gives ) — whether the boundary counts changes the answer (inequality sense).
부터 까지의 카드 중 하나를 뽑을 때, 완전제곱수가 나올 확률을 구하여라.
A card is drawn from cards numbered to . Find the probability of a perfect square.
이하의 완전제곱수: — 까지 일곱 개다:
(는 넘친다 — 제곱수 표가 세기의 지도다.)
Perfect squares up to : — seven, ending at :
( overshoots — the table of squares is the counting map.)
주머니에 구슬이 모두 개 들어 있고, 노란 구슬을 뽑을 확률이 라고 한다. 노란 구슬은 몇 개인가?
A bag holds marbles in all, and the probability of drawing a yellow one is . How many marbles are yellow?
확률의 정의를 거꾸로 읽자 — 노란 구슬 수를 이라 하면 .
Read the definition backwards — with yellow marbles, .
노란 구슬을 개라 하면
검산: ✓. 확률에서 개수로 — 비례식의 빈칸 문제가 확률의 옷을 입었다.
With yellow marbles,
Check: ✓. From probability back to count — a proportion's missing-term problem in probability's clothing.
주호는 동전을 던져 네 번 연속 앞면이 나오자 "다섯 번 연속 앞면이 나올 확률은 밖에 안 되니, 다음은 거의 확실히 뒷면"이라고 주장한다. 이 주장의 어디가 틀렸는지 설명하여라.
After four heads in a row, Juho argues: "Five straight heads has probability only , so the next toss is almost surely tails." Explain what is wrong.
두 가지 다른 질문을 섞은 것이 오류다.
주호는 첫 번째 질문의 답()을 두 번째 질문에 갖다 붙였다. 희귀한 것은 "연속 다섯 번"이라는 묶음 전체이지, 이미 네 번이 일어난 시점의 다음 한 번이 아니다. 네 번의 앞면은 이미 확정된 과거 — 남은 불확실성은 마지막 한 번뿐이고, 그것은 언제나 반반이다.
채점 기준. 두 질문(사전 확률 vs 이미 일어난 뒤의 다음 한 번)의 구분(2점), "동전은 기억이 없다"는 독립성의 지적(1점). 로 "희귀함은 이미 지나간 네 번이 만든 것"임을 짚어도 만점.
The error is mixing two different questions.
Juho carried the answer to the first question over to the second. What's rare is the whole run of five — not the single next toss once four are already history. Those four heads are settled fact; the only uncertainty left is one toss, and one toss is always even odds.
Grading notes. Distinguishing the two questions — prior probability versus the next toss given the past (2 pts); naming the coin's lack of memory (independence) (1 pt). Noting — "the rarity was spent by the four tosses already gone" — also earns full credit.
부터 까지의 번호표 중 하나를 무작위로 뽑을 때, 의 배수가 아닌 수가 나올 확률을 구하여라.
A ticket is drawn from numbers to . Find the probability of a number that is not a multiple of .
"아닌" 쪽을 직접 세는 것보다 빠른 길이 있다 — 여사건.
There's a faster road than counting the "nots" directly — the complement.
의 배수부터 센다: — 개이므로 .
여사건으로 넘어간다:
"아닌 것"을 직접 세면 개 — 물론 같은 답이지만, 여사건은 세기가 복잡해질수록 진가를 드러내는 지름길이다.
Count the multiples of first: — thirty-three of them, so .
Take the complement:
Direct counting gives too — same answer, but the complement grows into a serious shortcut as counting gets harder.
반지름이 인 원판 과녁의 한가운데에 반지름 인 중심 원이 그려져 있다. 과녁 위의 무작위한 지점에 화살이 꽂힐 때, 중심 원 안에 꽂힐 확률을 구하여라.
A circular target of radius has a center circle of radius . An arrow lands at a random point on the target. Find the probability it lands inside the center circle.
경우의 "수"가 아니라 "넓이"가 가능성을 나눈다. 반지름이 절반이면 넓이는 몇 분의 몇인가?
Here likelihood is divided not by counts of cases but by area. Half the radius means what fraction of the area?
지점이 무한히 많아 개수로는 못 세지만, 고르게 꽂힌다면 가능성은 넓이에 비례한다:
반지름이 절반이라고 확률이 가 아니다 — 넓이는 반지름의 제곱을 따르므로 이다(피자 문제의 확률판). 경우의 수 대신 길이·넓이로 재는 이런 확률(기하학적 확률)은 뒤 과정에서 다시 만난다.
With infinitely many points, counting fails — but for a uniformly random landing, likelihood is proportional to area:
Half the radius does not mean probability — area follows the square of the radius, so (the pizza problem, reborn as probability). Measuring chance by length and area — geometric probability — returns in later courses.