1부터8까지의 자연수가 하나씩 적혀 있는 8장의 카드가 있다. 이 카드를 모두 한 번씩 사용하여 그림과 같은 8개의 자리에 각각 한 장씩 임의로 놓을 때, 8 이하의 자연수 k에 대하여 k번째 자리에 놓인 카드에 적힌 수가 k 이하인 사건을 Ak라 하자.
다음은 두 자연수 m,n(1≤m<n≤8)에 대하여 두 사건 Am과An이 서로 독립이 되도록 하는 m,n의 모든 순서쌍 (m,n)의 개수를 구하는 과정이다.
Ak는k번째 자리에 k 이하의 자연수 중 하나가 적힌 카드가 놓여 있고, k번째 자리를 제외한 7개의 자리에 나머지 7장의 카드가 놓여 있는 사건이므로
P(Ak)=(가)
이다. Am∩An(m<n)은m번째 자리에 m 이하의 자연수 중 하나가 적힌 카드가 놓여 있고, n번째 자리에 n 이하의 자연수 중 m번째 자리에 놓인 카드에 적힌 수가 아닌 자연수가 적힌 카드가 놓여 있고, m번째와n번째 자리를 제외한 6개의 자리에 나머지 6장의 카드가 놓여 있는 사건이므로
P(Am∩An)=(나)
이다.
한편, 두 사건 Am과An이 서로 독립이기 위해서는
P(Am∩An)=P(Am)P(An)
을 만족시켜야 한다.
따라서 두 사건 Am과An이 서로 독립이 되도록 하는 m,n의 모든 순서쌍 (m,n)의 개수는 (다)이다.
위의 (가)에 알맞은 식에 k=4를 대입한 값을 p, (나)에 알맞은 식에 m=3,n=5를 대입한 값을 q, (다)에 알맞은 수를 r라 할 때, p×q×r의 값은? [4점]