빨간 공
개와 파란 공
개가 들어 있는 주머니에서 임의로 두 개의 공을 동시에 꺼내 색을 확인하고, 다시 넣지 않은 채 남은 공에서 다시 두 개의 공을 동시에 꺼낸다. 첫 번째에 꺼낸 두 공의 색이 같고, 두 번째에 꺼낸 두 공의 색도 같을 확률은?
🎯 정답: ①
🧠 풀이 전략: 핵심 아이디어는 첫 시행 결과에 따라 남은 분포가 달라지므로 경우 분리가 필수라는 점. 함정은 \"같은 색\"을 첫 시행 확률에서만 계산하고 둘째 시행을 무시하는 것. 두 시행을 모두 만족시키는 곱사건을 빠뜨리지 말 것.
📖 풀이:1단계: 첫 번째 시행에서 두 공의 색이 같은 두 가지 경우를 분리한다. (i) 빨강 둘:
, 이후 빨1, 파2가 남음. (ii) 파랑 둘:
, 이후 빨3, 파0이 남음. 2단계: 두 번째 시행에서 두 공의 색이 같은 조건부 확률을 각각 계산. (i) 남은 빨1·파2에서 같은 색은 파랑둘뿐:
. (ii) 남은 빨3·파0에서 두 개 모두 빨강일 확률:
. 3단계: 곱사건 합산.
.
💡 비복원 추출에서는 표본의 색 구성이 추출마다 달라지므로 베이즈식 사고가 자연스럽고, 이를 일반화하면 polya 항아리 모형이 된다.