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통합 규정을 준수해 주십시오. (2015.12.25.)
Date 2017/09/19 01:01:02
Name OrBef
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Subject [질문] (수학) 확률 문제입니다. (정답 올렸습니다) (수정됨)




보스와 기술자 2 명이 스타벅스에서 미팅을 하기로 했습니다.

근데 보스가 확실한 시간을 가르쳐주지 않아서, 세 명 모두 2시~4시 사이에 랜덤하게 스타벅스에 도착하게 됩니다.

시간을 안 가르쳐준 잘못을 깨닫지 못한 보스는, 자신이 도착한 시점에 기술자 중 한 명이라도 없으면 미팅을 취소하고 화를 내며 자리를 뜹니다.

각 기술자들은 1 시간까지는 스타벅스에서 다른 사람들을 기다리지만, 1 시간이 지나도 나머지 기술자가 도착하지 않으면 자리를 뜹니다.

이 경우 미팅이 성공적으로 열릴 확률은 얼마입니까?

----------------

미국 기준 10학년 경시 대회 문제입니다. 한국 식으로 따지면 고1 입니다.

제가 수학을 좀 하는 편이라고 스스로 자평하는데, 아들놈이 '아빠 이거 어떻게 풀어?' 라고 던져줬는데 손도 못 대고 있어서 멘붕입니다.

흑흑 능력자님들 좀 도와주십쇼!

--------------

보스 없이 기술자만 두 명이라면 풀이법이 있습니다. 그림 첨부합니다.


---------------

정답 올렸습니다. 같이 고민해주신 분들께 감사드립니다! 어제 10분 오늘 45 분 합해서 한 시간 가까이 걸렸네요. 고1 문제 푸는 게 이렇게 어렵다니.... 나름 이공계인데 흑흑

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AeonBlast
17/09/19 01:16
수정 아이콘
(수정됨) 그러면 기술자들이 있을 수 있는 시간은 2시부터 5시까지인가요?
만약 그런경우 일단 보스1 기술자1명일때 기술자1명을 만날확률은 1/3이 되는건가요?
다른 특별한 단서가 없으면 이런식으로 접근을해야되지않나 싶네요.
17/09/19 01:24
수정 아이콘
이론적으로는 3:59 에 도착한 기술자는 4:59까지 기다리겠습니다만, 그 상황이 벌어졌다는 것은 다른 기술자는 이미 왔다 간 거고 (4시 전에는 분명히 도착하니까요), 따라서 미팅은 성사되지 않는 거지요.

보스 없이 기술자 두 명만 있다면 풀이법이 있습니다. 그걸 본문에 추가하겠습니다.
AeonBlast
17/09/19 01:27
수정 아이콘
후.. 나머지 기술자가 도착하지않을때 떠나는거군요. 제가 대충읽었네요... 크크
순정구련보등
17/09/19 01:25
수정 아이콘
기술자 2명이 만나면 그 이후로는 스타벅스를 뜨지 않는다고 가정하면,

기술자 2명이 x시부터 있을 확률을 아래와 같이 구할 수 있겠네요.

x<3인 경우에는, 둘 다 x시 이전에 도착하기만 하면 되니까 [ (x-2) / 2 ] ^2

x>3인 경우에는, 둘 다 (x-1)시와 x시 사이에 도착해야 하므로[ 1/2 ] ^2

음.. 10학년이 적분을 배우나요?
17/09/19 01:28
수정 아이콘
고1 대상 문제기 때문에, 적분을 쓰면 안 됩니다. 우와 미치겠어요 ㅠ.ㅠ
순정구련보등
17/09/19 01:45
수정 아이콘
다시보니 x>3일 때가 틀렸네요. x시 이전에 1시간 이내 간격으로 아무렇게나 와도 되니까...복잡해지네요
순정구련보등
17/09/19 01:28
수정 아이콘
올려주신 풀이법은 알고 있었는데, 저기다가 3차원그림을 그리면 해결할 수는 있습니다 ( z > max(x,y) 의 그래프를 그리고 입체도형의 부피를 구하면 됨 ) 그런데 그 입체도형이 머리에 잘 안그려지네요..
17/09/19 01:31
수정 아이콘
예 저도 그 3차원 체적이 직관적으로 떠오르지가 않네요... ㅠ
Rorschach
17/09/19 01:28
수정 아이콘
미팅의 성공이라는게 셋 모두 모였을 때 이야기인가요 아니면 기술자A가 왔다가 가버리고 난 뒤에 B가 오고 그 뒤에 보스가 와서 둘 만 있어도 일단 진행되면 성공인가요?
17/09/19 01:30
수정 아이콘
보스는 기술자가 둘 다 있어야만 미팅을 진행합니다.
Rorschach
17/09/19 01:38
수정 아이콘
[각 기술자들은 1 시간까지는 스타벅스에서 다른 사람들을 기다리지만, 1 시간이 지나도 나머지 기술자가 도착하지 않으면 자리를 뜹니다.]

이 부분이 조금 애매한데 문장으로만 보면 E1이 도착하고 중간에 보스가 도착해도 E2가 1시간동안 안나타나면 가버리는거죠?
이렇게 되면 그냥 50%가 될겁니다.

일단 보스가 먼저 도착하면 미팅은 나가리니까 (1/3)의 확률로 미팅은 확실하게 파토납니다.
그 경우 제외하고나면 보스가 도착하는 시점은 의미가 없어지고 E1,E2의 관계만 남는데 본문처럼 3/4가 되죠.
그러니까 2/3*3/4 = 1/2이 되네요.
17/09/19 01:39
수정 아이콘
보스는 둘 다 있어야만 미팅을 진행하니까, E1 이 보스가 떠난 뒤에 E2 를 기다리는 것은 의미가 없습니다.
Rorschach
17/09/19 01:40
수정 아이콘
아 문제를 잘못 이해했네요. 아무도 없으면 보스가 화내는데 한명이라도 있으면 된다는 말인줄 알았어요. 다시 해봐야겠네요 크크
순정구련보등
17/09/19 01:39
수정 아이콘
보스가 E1, E2중 한명보다도 일찍 도착해도 나가리죠.
17/09/19 01:40
수정 아이콘
음, 수학적인 계산은 모르겠지만 느낌적인 느낌으로다가 50% 확률로 미팅이 성사될 것 같은 조건은 아닌 것 같아요 크크;
확실히 파토난다는 1/3을 제외하면 안될 것 같은데....
Rorschach
17/09/19 01:41
수정 아이콘
제가 문제를 잘못 이해했어요 크크
봄날엔
17/09/19 01:34
수정 아이콘
지금 펜이 없긴 한데, 정육면체를 이용해서 한번 시도해보세요.
봄날엔
17/09/19 01:37
수정 아이콘
기술자 두명이 다 두시에 오고
보스가 세시반쯤에 와도 미팅이 성립되나요?

즉 기술자는 두명이 모이면 계속 기다리나요?
순정구련보등
17/09/19 01:38
수정 아이콘
'나머지 기술자가 오지 않으면' 이니까 봄날엔 님이 가정하시는 게 맞을 것 같습니다.
17/09/19 01:39
수정 아이콘
네 두 명이 모이면 계속 기다리는 상황입니다.
파란미르
17/09/19 01:34
수정 아이콘
수학적으로 푸는 방법은 모르지만
시뮬레이션을 돌려보면 0.225 +- 0.001가 나오네요. (100만번 시행)
17/09/19 01:38
수정 아이콘
오 감사합니다. 일단 답은 아는 거고, 원래 정육면체 체적이 8 이니까, 0.225*8 = 1.8 이 원하는 체적이네요.
17/09/19 01:45
수정 아이콘
흑흑 최선을 다해서 3차원 체적을 구해보았으나 왜 저는 7/24 가 나오죠.
순정구련보등
17/09/19 01:49
수정 아이콘
1/8짜리 정육면체 하나랑 1/24짜리 사각뿔 네개로 구하신거 맞죠? 저도 그렇게 나오는데..
17/09/19 01:50
수정 아이콘
과정 자체는 좀 다른데, 결론은 같습니다.
순정구련보등
17/09/19 01:52
수정 아이콘
아 알았습니다. 아래 댓글도 무슨뜻인지 한참 고민해서 알았네요.. 썼다가 터무니없는 이야기인 것으로 생각돼서 지웠는데 아쉽네요
17/09/19 01:47
수정 아이콘
는 7/24 가 정답으로 나왔습니다!!

아까 댓글 지우신 순정구련보등님 그림이 맞네요. 아직 풀고 계신 분들의 재미를 위해서 공식 풀이과정은 20분 정도 뒤에 올려두겠습니다. 모두들 협조 감사드립니다.
파란미르
17/09/19 02:43
수정 아이콘
시뮬레이션을 첫번째 두번째 기술자 구분 없이 했더니 저렇게 나왔네요. 구분을 하니 0.291XX가 나옵니다 ㅠㅠ
17/09/19 02:46
수정 아이콘
그걸 굳이 다시 실험 재설계를 통해서 검증하시다니, 파란미르님을 진정한 이공계로 인정합니다 ㅠ
미나가 최고다!
17/09/19 02:11
수정 아이콘
(수정됨) 좌표당 배정되는 확률의 합이라고 생각했다가 정육면체 그려놓고 머리 싸매다가 생각해보니 역시 답은 simple해야 된다는 교훈... 확률은 항상 어렵네요.. 일단 x,y,z 좌표계를 머리 속에 떠올릴 수 있어야 되고 생각하는 바를 그릴 수 있어야 되는데 수능 수준에서 입체도형이 필요한 경우는 쉬운 경우밖에 없어서.. 푸신 분들이 똑똑한 걸로 생각할래요..
17/09/19 02:37
수정 아이콘
계산의 편의를 위해 문제를 0시~1시로, 0.5시간 기다리는걸로 바꾸고
기술자를 x,y 보스를 z로 놓으면
l x - y l ≤ 1/2
x,y ≤ z
0 ≤ x,y,z ≤ 1

i) 0 ≤ z ≤ 1/2 -> z^2
ii) 1/2 ≤ z ≤ 1 -> z - 1/4
적분 이용해서 면적 구하면 i) 1/24, ii) 1/4
두개 더하면 7/24

풀다가 적분이 나와서 엥 미국은 10학년에 적분배우나 했는데 없어도 풀 수 있군요
잘 배우고 갑니다
17/09/19 02:49
수정 아이콘
저는 적분 쓰면 안된다는 것을 미리 들었으니까 저렇게 푼 거지만, 적분을 써도 된다면 이게 정답이겠네요!!
칼라미티
17/09/19 04:45
수정 아이콘
아니 이게 대체 무슨 소리야...(지나가던 문과생)
콩탕망탕
17/09/19 11:29
수정 아이콘
대단들 하십니다.
이런 문제를 고1 수준에서 풀 수 있다는것도 대단하고..
여기 아재들이 이걸 푸는것도 대단합니다. 시물레이션으로 검증하는 분도 대단..
저도 고1 언저리에서는 수학 좀 했다고 생각하는데.. 이런 문제에 마주쳐서는 어떻게 접근할 수 있을지도 난감하네요.
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