후플 Math

검은 구슬 3개, 빨간 구슬 4개, 흰 구슬 5개가 들어있는 상자에서, 구슬을 한 개씩 꺼내어 순서대로 일렬로 나열하자. 단, 상자에서 각각의 구슬을 고를 확률은 같다. (i) 어떤 빨간 구슬도 이웃하지 않을 확률 $p$를 구하시오. (ii) 어떤 빨간 구슬도 이웃하지 않을 때, 어떤 검은 구슬도 이웃하지 않을 조건부 확률 $q$를 구하시오. 생각해보기 (i)의 유형은 교과서에서도 매우 자주 나오는 친숙한 유형이다. 하지만 (ii)처럼 두 종류가 모두 이웃하지 않는 경우는 흔치않다. 복잡한 경우의 수 문제의 경우 케이스를 잘게 쪼갤 수록 각각의 계산은 수월해지는 경우가 많다. 생각하길 두려워하지 말고, 먼저 2종류의 구슬을 나열해놓고 남은 한 종류의 구슬을 끼워넣는 방법을 생각해보자! 풀이 (i) 먼저 ..

정팔각형의 꼭짓점을 반시계 방향으로 $A$, $B$, $C$, $D$, $E$, $F$, $G$, $H$라 하자. 또, 앞뒤가 나올 확률이 같은 동전이 하나 있다. 점 $P$가 최초에 점 $A$에 위치하고 있고, 다음의 시행을 10회 반복한다. 시행 : 동전을 던져 앞면이 나오면 점 $P$를 반시계방향으로 한 칸 움직이고, 뒷면이 나오면 시계방향으로 한 칸 움직인다. 이때, 다음의 두 사건을 생각하자. 사건 $S$ : 10번의 시행 후에 점 $P$가 점 $A$에 위치한다. 사건 $T$ : 10번의 시행을 하는 동안에 점 $P$가 적어도 한 번 점 $F$에 위치한다. (1) 사건 $S$가 일어날 확률을 구하시오. (2) 사건 $S$와 사건 $T$가 둘 다 일어날 확률을 구하시오. 생각해보기 (1)은 사건 ..

1개의 주사위를 $n$번 던질 때, $k$번 째에 1의 눈이 나오면 $X_k=1$이라하고, 2의 눈이 나오면 $X_k=-1$, 이외의 눈이 나오면 $X_k=0$이라 하자. $$Y_k=\cos \left(\frac{\pi}{3}X_k\right)+i\sin\left(\frac{\pi}{3}X_k\right)$$라고 할 때, $Y_1$부터 $Y_n$까지의 곱 $Y_1Y_2 \cdots Y_n$을 $Z_n$이라 하자. 이때 아래의 문제에 답하시오. (1) $Z_2$가 실수가 아닐 확률을 구하시오. (2) $Z_1$, $Z_2$, $Z_3$, $\cdots$ , $Z_n$이 모두 실수가 아닐 확률을 구하시오. (3) $Z_n$이 실수가 될 확률을 $p_n$이라고 하자. $p_n$을 $n$으로 나타내고, 극한값 ..

원주를 3등분 한 점들을 시계방향으로 $A$, $B$, $C$라 하자. 점 $Q$는 $A$에서 출발하여 $A$, $B$, $C$로 다음 조건에 맞춰 이동한다. 1개의 주사위를 던져 1의 눈이 나오면 시계방향으로 한 칸 이동하고, 2의 눈이 나오면 반시계방향으로 한 칸 이동한다. 이외의 눈이 나오면 이동하지 않는다. 주사위를 $n$회 던졌을 때 $Q$가 $A$에 위치할 확률을 $p_n$이라 할 때, 아래의 문제에 답하시오. (1) $p_2$를 구하시오. (2) $p_{n+1}$를 $p_n$으로 나타내시오. (3) $p_n$을 구하시오. 생각해보기 주어진 점이 4개만 됬어도 계산이 훨씬 복잡했을텐데, 이 문제는 세팅이 아주 단순해서 쉬운문제라고 할 수 있다. 점화식 역시 가장 기초적인 형태이기 때문에 어렵지..

1) 공간상의 세 점 $A(1,0,0), B(0,-1,0), C(0,0,2)$을 지나는 평면 $\alpha$에 대해 점 $P(1,1,1)$와 대칭인 점 $Q$의 좌표를 구하여라. 2) 빨간색, 흰색, 파란색, 노란색의 구슬이 1개씩 들어있는 상자가 있다. 하나를 뽑아서 기록한 뒤 다시 상자에 넣는다. $n$번째에 최초로 빨간색 구슬이 나왔고, 그 때 나머지 색은 모두 기록되어 있을 확률을 구하여라. 생각해보기) 1), 2) 모두 교과서에 나옴직한 문제로 보인다. 어려운 문제를 해결하는 능력도 가지면 좋지만, 무엇보다도 기본문제들을 망설임없이 풀어내는 능력이 우선 되어야 한다고 생각한다. 풀이) 1) 먼저 구하고자 하는 점 $Q$의 좌표를 $(p,q,r)$이라 하자. 문제의 가정으로 부터 $\overrig..

2이상의 정수 $n$에 대해, 1부터 $n$까지의 번호가 적힌 $n$개의 상자에 빨간 구슬과 하얀 구슬이 각각 1개씩 들어있다. 이제 $k=1, \cdots, n-1$에 대해 다음 시행 $(\star)$을 실시하자. $(\star)$ 번호 $k$의 상자에서 구슬을 1개 꺼내 번호 $k+1$의 상자에 넣고 잘 섞는다. 마지막으로 번호 $n$의 상자에서 구슬을 1개 꺼내 번호 1의 상자에 넣는다. 이 때 번호 1의 상자에 빨간 구슬 1개와 하얀 구슬 1개가 들어 있을 확률을 구하여라. 생각해보기) $k$번 째 시행 후 $k+1$번째 상자에 있는 구슬은 항상 빨빨흰 or 빨흰흰 이다. 그리고 우리의 목표는 1번 상자에서 뽑은 구슬의 색과 $n$번 상자에서 뽑은 구슬의 색이 같을 확률이다. 항상 목표를 명심한 ..