[출처: 교과서 DB 연계 (DB: KICE_2028) PDF p.11 탐구 15606 변형 | 성취기준: 12확통02-02, 12확통03-01]
【문항 6】 모범답안 및 상세 풀이 [20.0점]
전체 · 경우의 수 \({}_{7}\mathrm{C}_{3} = 35{\mkern0mu}{}{}\)에 관하여 \(P(X = k) = \dfrac{{}_{4}\mathrm{C}_{k} \cdot {}_{3}\mathrm{C}_{3-k}}{{}_{7}\mathrm{C}_{3}}{\mkern0mu}{}{}\) (\(k = 0, 1, 2, 3{\mkern0mu}{}{}\))이다.
\(k = 0, 1, 2, 3{\mkern0mu}{}{}\)인 조건에서 분자는 즉 각각 \(1, 12, 18, 4{\mkern0mu}{}{}\)이며 · 또한 합은 즉 \(35{\mkern0mu}{}{}\)이기 · 때문에 확률 즉 합은 \(1{\mkern0mu}{}{}\)이다. · \(E(X) = \dfrac{0\cdot 1 + 1\cdot 12 + 2\cdot 18 + 3\cdot 4}{35} = \dfrac{60}{35} = \dfrac{12}{7}{\mkern0mu}{}{}\)이며 · 또한, \(E(X^2) = \dfrac{0 + 12 + 72 + 36}{35} = \dfrac{120}{35} = \dfrac{24}{7}{\mkern0mu}{}{}\)이다.
\(V(X) = \dfrac{24}{7} - \left(\dfrac{12}{7}\right)^2 = \dfrac{168 - 144}{49} = \dfrac{24}{49}{\mkern0mu}{}{}\)이다. · 그러므로 \(E(Y) = 35 \cdot \dfrac{12}{7} - 10 = 50{\mkern0mu}{}{}\)이며 · 또한, \(V(Y) = 35^2 \cdot \dfrac{24}{49} = 25 \times 24 = 600{\mkern0mu}{}{}\)이다.
답: [5-1] \(P(X=0)=\dfrac{1}{35},\; P(X=1)=\dfrac{12}{35},\; P(X=2)=\dfrac{18}{35},\; P(X=3)=\dfrac{4}{35}\) | [5-2] \(E(X)=\dfrac{12}{7},\; E(X^2)=\dfrac{24}{7}\) | [5-3] \(V(X)=\dfrac{24}{49},\; E(Y)=50,\; V(Y)=600\)