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확률 실험실

동전과 주사위를 1번, 100번, 10,000번 던져 봐요. 많이 던질수록 결과가 이론 확률에 다가가요.

실험 준비 중… 🔬

📊 측정값

📌 핵심 정리

  • 어떤 사건이 일어날 확률 = (그 사건이 일어나는 경우의 수) ÷ (모든 경우의 수). 단, 모든 경우가 일어날 가능성이 같을 때예요.
  • 상대도수 = (그 결과가 나온 횟수) ÷ (모두 던진 횟수). 실험해서 얻은 값이라 할 때마다 조금씩 달라요.
  • 실험을 많이 할수록 상대도수는 일정한 값(확률)에 가까워져요. 이것을 큰 수의 법칙이라고 해요.
  • 확률 p 는 언제나 0 ≤ p ≤ 1이에요. 반드시 일어나면 1, 절대 일어나지 않으면 0이에요.
  • 두 주사위를 던지면 모든 경우는 6 × 6 = 36가지예요. 합 7은 6가지라 확률 1/6로 가장 커요.

중학교 2학년 수학 ‘확률’ 단원 (2022 개정 교육과정 기준, 학교마다 다를 수 있어요)

🧭 다음에 해 볼 것

✅ 단원 확인 퀴즈 (5문제)

배운 것을 확인해 봐요. 틀린 문제는 "🔁 이 장면에서 확인하기"로 바로 가 볼 수 있어요. 최고 점수만 이 기기에 저장해요.

  1. 동전을 딱 10번 던지면 앞면은 몇 번 나올까요?
  2. 주사위를 10,000번 던지면 1의 눈이 나온 상대도수는 어디에 가까워질까요?
  3. 주사위 두 개를 던질 때 나올 수 있는 모든 경우는 몇 가지일까요?
  4. 주사위 두 개를 던질 때 두 눈의 합이 7이 될 확률은?
  5. 주사위 두 개를 많이 던졌을 때 가장 자주 나오는 두 눈의 합은?

확률 실험실은 어떻게 쓰나요?

위쪽 탭에서 동전, 주사위 하나, 두 주사위의 합 가운데 하나를 골라요. "던지기 ×1"을 누르면 한 번, "×100"은 100번, "×10,000"은 만 번을 한꺼번에 던져요. 막대는 지금까지 나온 상대도수, 노란 점선은 계산으로 구한 이론 확률이에요. 아래 표에 경우마다 나온 횟수와 상대도수, 이론 확률, 그 차이가 나와요.

처음 몇 번은 막대가 들쭉날쭉해요. 동전을 10번 던져서 앞면이 7번 나와도 이상한 일이 아니에요. 그런데 100번, 10,000번으로 늘리면 막대가 점선에 거의 딱 맞춰져요. 아래 꺾은선 그래프는 던진 횟수(1, 10, 100, 1,000 …)에 따라 상대도수가 이론 확률 쪽으로 흔들림이 줄어드는 모습을 보여 줘요. 이것이 큰 수의 법칙이에요.

두 주사위를 던지면 눈의 합은 2부터 12까지인데, 모두 같은 확률이 아니에요. 합 2는 (1, 1) 한 가지뿐이지만 합 7은 (1, 6), (2, 5), (3, 4), (4, 3), (5, 2), (6, 1) 여섯 가지예요. 그래서 막대가 7을 꼭대기로 산 모양이 돼요. 결과 표 아래 36칸 표에서 직접 세어 봐요. 실험에 쓰는 난수는 브라우저의 암호용 난수(crypto)로 만들어서 치우치지 않아요.

확률 P = (사건 A가 일어나는 경우의 수) ÷ (모든 경우의 수)

상대도수 = (그 결과가 나온 횟수) ÷ (전체 횟수) → 많이 던질수록 P 에 가까워져요

동전 앞면: 1/2 · 주사위 한 눈: 1/6 · 두 주사위 합 s: (6 − |s − 7|) ÷ 36

❓ 자주 묻는 질문

앞면이 5번 연속 나왔으면 다음엔 뒷면이 나올 확률이 더 큰가요?

아니에요. 동전은 앞의 결과를 기억하지 못해서 다음에도 앞면 확률은 그대로 1/2이에요. "이번엔 뒷면 차례"라고 믿는 것을 도박사의 오류라고 해요. 많이 던지면 비율이 1/2에 가까워지는 것은 앞의 결과를 메우기 때문이 아니라, 던진 횟수가 커서 앞쪽 결과의 무게가 작아지기 때문이에요.

10,000번이나 던졌는데 왜 이론 확률과 딱 같지 않나요?

상대도수는 실험값이라 늘 조금은 차이가 있어요. 대신 그 차이가 던진 횟수가 늘수록 줄어들어요. 10,000번이면 보통 1%포인트 안쪽, 100만 번이면 0.1%포인트 안쪽으로 줄어요. "계속 던지기"를 켜고 확인해 봐요.

두 주사위 합에서 (1, 6)과 (6, 1)을 따로 세는 까닭은요?

두 주사위를 A, B로 구별하면 (A가 1, B가 6)과 (A가 6, B가 1)은 다른 결과예요. 이렇게 세야 36가지 경우가 모두 같은 가능성을 가져서 확률을 (경우의 수) ÷ 36으로 구할 수 있어요. 실험 결과도 이 계산과 맞아요.

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