주사위는 8번 던졌지만 성공 횟수의 시행수는 4다

공정한 주사위를 독립적으로 8번 던져 겹치지 않는 연속 두 번씩 4묶음을 만듭니다. 합이 10 이상인 성공 묶음 수가 X입니다. 한 묶음 성공 확률은 6/36=1/6이지만 시행수는 8이 아닌 4입니다. X는 B(4,1/6), P(X=1)=125/324, E(X)=2/3입니다. n을 고칠 때 성공을 세는 단위를 확인합니다.

눈이 보이는 빨간 정육면체 주사위 다섯 개

사진: PierreSelim · CC BY 3.0 · 원본 출처

독립인 주사위 8회 던짐 ⟶ 겹치지 않는 연속 두 번씩 4묶음.\text{독립인 주사위 8회 던짐}\ \longrightarrow\ \text{겹치지 않는 연속 두 번씩 4묶음}.

공정한 주사위를 쓴다. 각 묶음의 눈의 합이 10 이상이면 성공이며, 성공 묶음 수는 X다. X를 B(8,1/6)로 쓴 답을 고치고 P(X=1), E(X)를 구하라.

한 묶음의 36가지 결과 중 합 10,11,12는 각각 3,2,1가지다. 성공 확률은 1/6이며, 겹치지 않는 네 묶음이 독립이므로 X는 B(4,1/6)를 따른다.

P(X=1)=(41)16(56)3=125324,E(X)=23.P(X=1)=\binom41\frac16\left(\frac56\right)^3=\boxed{\frac{125}{324}},\qquad E(X)=\boxed{\frac23}.

던진 횟수 8과 성공을 세는 기회 4는 다르다. 성공 표시는 눈 하나씩이 아닌 묶음마다 붙인다. 두 번째 눈부터 하나씩 겹치게 묶는 규칙으로 바꾸면 같은 결과를 공유하므로 독립을 별도로 확인해야 한다. 성공 확률 1/6의 계산은 남기고, n에 넣은 수를 성공의 정의로 돌아가 고친다.

출처·착안: Blocko Probability Game. 문항과 풀이는 새로 작성했다.