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노베수학 확률 05 | 여러 번 실험한 비율은 왜 달라질까?

동전과 주사위 실험에서 상대도수를 구하고, 적은 횟수의 결과가 매번 달라질 수 있음을 이해합니다.

노베수학경우의 수와 확률 10단계, 6/10

동전을 10번 던지면 꼭 5번씩 나올까?

공평한 동전이라도 10번 던져 앞면이 7번 나올 수 있습니다. 앞면과 뒷면의 가능성이 같다는 말은 짧은 실험에서 반드시 같은 횟수로 나온다는 뜻이 아닙니다.

동전을 여러 번 던진 횟수와 상대도수를 비교하는 만화

나온 횟수를 전체 횟수와 비교해요

10번 중 앞면이 7번 나왔다면 앞면의 상대도수는 다음과 같습니다.

앞면이 나온 횟수전체 실험 횟수=710\frac{\text{앞면이 나온 횟수}}{\text{전체 실험 횟수}} =\frac{7}{10}

상대도수는 실험에서 실제로 관찰한 비율입니다. 같은 동전을 다시 10번 던지면 6/10, 4/10처럼 다른 값이 나올 수도 있습니다.

실험 횟수가 많아지면 생기는 일

동전을 10번, 100번, 1,000번 던졌을 때 앞면의 상대도수는 계속 정확히 1/2이 되는 것이 아닙니다. 다만 실험 횟수가 많아질수록 상대도수가 어떤 일정한 값 근처에서 움직이는 경향을 볼 수 있습니다. 그 일정한 값이 확률을 이해하는 한 가지 길이 됩니다.

확률은 다음 한 번의 결과를 맞히는 숫자가 아니라, 같은 실험을 많이 반복했을 때 나타나는 전체적인 경향을 설명합니다.

오답 수리소

앞면이 세 번 연속 나왔다고 다음에는 반드시 뒷면이 나오는 것은 아닙니다. 동전은 앞선 결과를 기억하지 않습니다. 다음 한 번에도 앞면과 뒷면이 나올 가능성은 같습니다.

네 문제로 확인해요

  1. 동전을 20번 던져 앞면이 12번 나왔습니다. 앞면의 상대도수를 구하세요.
  2. 주사위를 50번 던져 6이 8번 나왔습니다. 6의 상대도수를 구하세요.
  3. 공평한 동전을 10번 던져 앞면이 8번 나오는 일은 가능할까요?
  4. 앞면이 세 번 연속 나왔습니다. 네 번째에는 반드시 뒷면이 나올까요?
정답 보기
  1. 12/20=3/5입니다.
  2. 8/50=4/25입니다.
  3. 가능합니다. 짧은 실험의 횟수는 고르게 나오지 않을 수 있습니다.
  4. 아닙니다. 네 번째 결과는 앞선 세 번으로 정해지지 않습니다.

오늘 한 가지만 기억한다면

상대도수는 실제로 나온 횟수 ÷ 전체 실험 횟수이며, 짧은 실험에서는 매번 달라질 수 있습니다.

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