수학여정 - 문제 분석 리포트

(2025학년도) 2024년 9월 모의평가 고3 수학 확통 25번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류확률과 통계 · 확률 / 여사건의 확률 / 조합
난이도중하

🔍 이해용 풀이

문제
25. 1부터 11까지의 자연수 중에서 임의로 서로 다른 2개의 수를 선택한다. 선택한 2개의 수 중 적어도 하나가 7 이상의 홀수일 확률은? [3점]
① 2355    ② 2455    ③ 511    ④ 2655    ⑤ 2755

1. 문제의 요지

이 문제는 여사건의 확률과 조합을 이용하여 '적어도 하나가 ~일 확률'을 계산할 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 전체 집합: 1부터 11까지의 자연수
- 선택 방법: 임의로 서로 다른 2개의 수를 선택
- 구하는 확률: 선택한 2개의 수 중 적어도 하나가 7 이상의 홀수일 확률

3. 풀이의 순서

이 문제는 여사건의 확률을 이용하여 전체 확률에서 반대되는 경우의 확률을 빼는 방법으로 풀이합니다.

구체적 풀이 순서는 다음과 같아요.

step1. 전체 경우의 수를 구합니다.

step2. '7 이상의 홀수'가 무엇인지 파악하고, 그 반대되는 경우의 수를 구합니다.

step3. 여사건의 확률을 구한 뒤, 전체 확률 1에서 빼어 정답을 도출합니다.

4. 풀이의 도구

- 조합 : 서로 다른 n개에서 순서를 생각하지 않고 r개를 택하는 경우의 수 (nr)=n!r!(nr)!

- 여사건의 확률 : 사건 A가 일어날 확률을 P(A)라 할 때, 사건 A가 일어나지 않을 확률은 1P(A)

5. 구체적 풀이

'적어도 하나가 ~일 확률'을 구하라고 할 때는 직접 구하는 것보다 '모두 ~가 아닐 확률'을 구해서 1에서 빼는 것이 훨씬 빠르고 정확해요.

step1. 전체 경우의 수 구하기

1부터 11까지의 자연수 11개 중에서 서로 다른 2개를 선택하는 전체 경우의 수를 구합니다.

순서에 상관없이 2개를 고르는 것이므로 조합을 사용해요.

전체 경우의 수 = (112)=11×102×1=55입니다.

step2. 여사건의 경우의 수 구하기

'적어도 하나가 7 이상의 홀수'의 반대(여사건)는 '선택한 2개의 수가 모두 7 이상의 홀수가 아님'입니다.

1부터 11까지의 수 중 7 이상의 홀수는 7, 9, 11로 총 3개입니다.

7 이상의 홀수를 찾을 때 7을 포함하지 않거나 짝수를 잘못 세지 않도록 주의하세요.

따라서 7 이상의 홀수가 아닌 수는 전체 11개에서 3개를 뺀 8개입니다. (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10)

이 8개의 수 중에서 2개를 선택하는 경우의 수를 구합니다.

여사건의 경우의 수 = (82)=8×72×1=28입니다.

step3. 확률 계산하기

여사건의 확률은 전체 경우의 수 분의 여사건의 경우의 수이므로 2855입니다.

우리가 구하고자 하는 확률은 전체 확률 1에서 여사건의 확률을 뺀 값이므로, 12855=2755가 됩니다.

[정답] ⑤

⚡ 실전용 풀이

step1. 전체 경우의 수

(112)=11×102=55

step2. 여사건의 경우의 수

--- 7 이상의 홀수는 7, 9, 11 (3개)이므로, 그 외의 수는 8개

(82)=8×72=28

step3. 확률 계산

--- 여사건의 확률을 이용

12855=2755

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

'적어도 하나'라는 표현을 보고 직접 경우를 나누어 풀려다가 계산이 복잡해지거나 실수를 할 수 있어요.
예를 들어, 7 이상의 홀수가 1개일 때와 2개일 때를 각각 구해서 더하는 과정에서 경우의 수를 빠뜨리거나 중복해서 세는 실수가 발생하기 쉽습니다.

🔑 돌파구

'적어도 하나'라는 조건이 있을 때는 여사건(반대되는 경우)을 생각하여 전체 확률 1에서 빼는 것이 훨씬 간단하고 정확해요.
확률 문제에서 '적어도'라는 단어가 보이면 항상 여사건을 먼저 떠올려보세요!

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