한 번은 불리한 점수 카드가 두 번의 합계에서는 유리하다

0,0,5 카드와 매번 2점의 승부입니다. 한 번이면 A 승률 1/3, 독립인 두 번의 합계로 비교하면 5/9입니다. 시행 수뿐 아니라 승부 규칙을 먼저 읽습니다.

파란 뒷면만 보이는 카드 묶음

사진: Christian Gidlöf · Public domain · 원본 출처

A의 세 카드 점수:0,0,5,B는 매번 2점.A\text{의 세 카드 점수}:0,0,5,\qquad B\text{는 매번 }2\text{점}.

A는 세 카드 각각을 같은 확률로 뽑고 되돌려 섞는다. 한 번의 점수 또는 두 번의 합계가 B보다 크면 이긴다. 두 기준의 승률을 비교하라.

한 번은 5를 뽑아야 하므로 1/3이다. 두 번이면 B의 합계는 4이며, A는 적어도 한 번 5를 뽑으면 이긴다.

P(두 번의 합계 승리)=1−(23)2=59.P(\text{두 번의 합계 승리})=1-\left(\frac23\right)^2=\frac59.

두 번 모두 0이면 합계 0, 한 번만 5면 합계 5, 두 번이면 10이다. 각각의 확률은 4/9,4/9,1/9이고 합은 1이다.

“두 번 모두 이길 확률”은 1/9로 다른 사건이다. 합계에서 이기는 것과 매번 이기는 것을 같은 곱셈식으로 쓰는 답을 구별한다. 되돌려 섞는 조건도 두 번의 결과를 독립으로 계산할 때 필요하다.

출처·착안: Allan Rossman, 「#99 Independence day, part 2」. 문항과 풀이는 새로 작성했다.