독립인 경기라도 승자와 전체 경기 수가 독립일까

각 경기 A 승률 3/4, 결과는 독립입니다. 두 승리를 먼저 얻는 경기에서 A 최종 승률은 27/32지만 두 경기 만에 끝났다면 9/10입니다. 승자와 경기 수까지 독립인 것은 아닙니다.

흙 코트 위 테니스 라켓과 공 두 개

사진: KeepActive Australia from Melbourne, VIC, Australia · CC BY-SA 4.0 · 원본 출처

P(A가 한 경기에서 승리)=34.P(A\text{가 한 경기에서 승리})=\frac34.

각 경기는 독립이고 무승부가 없다. 먼저 두 번 이기면 끝낸다. W는 A의 최종 승리, D는 두 경기 만에 끝나는 사건이다. W,D가 독립인지 판단하라.

P(W)=916+2⋅964=2732,P(D)=916+116=58.P(W)=\frac9{16}+2\cdot\frac9{64}=\frac{27}{32},\quad P(D)=\frac9{16}+\frac1{16}=\frac58.

W∩D는 AA이므로 확률은 9/16이다. 이는 (27/32)(5/8)과 다르다. P(W|D)=(9/16)/(5/8)=9/10이어서도 독립이 아님을 확인한다.

두 경기 만에 끝나는 기록은 AA,BB뿐이다. 세 경기 기록은 ABA,ABB,BAA,BAB다. 모두 같은 확률로 세면 안 된다.

한 경기 승률을 1/2로 바꾸면 P(W)=1/2,P(D)=1/2,P(W∩D)=1/4가 되어 독립이다. 종료 규칙이 같아도 승률에 따라 답이 바뀌는 경계를 함께 확인한다.

출처·착안: Allan Rossman, 「#100 Independence day, part 3」. 문항과 풀이는 새로 작성했다.