大学入試センター試験 2012年(平成24年) 本試 数学ⅠA 第4問 解説

ア~ウ

9枚から5枚取り出すので、
9C5=9C4
9C5=98764321
9C5=927式A
9C5=126
である。

解答ア:1, イ:2, ウ:6

(1)

5のカードが含まれているので、1枚の5と、それ以外のカードが4枚出ればよい。
5の出かたは1通り。 それ以外のカード4枚の出かたは8C4通り。 以上より、求める場合の数は
1×8C4=87654321
1×8C4=275
1×8C4=70
である。

解答エ:7, オ:0


5のカードが含まれないので、5以外のカードから5枚取り出せばよいから、
8C5=8C3
8C5=876321
8C5=87式B
8C5=56
となる。

解答カ:5, キ:6

別解

「5のカードが含まれない」の余事象は「5のカードが含まれる」なので、全体の場合の数からエオの数を引けば、カキが求められる。
よって、
12670=56
である。

解答カ:5, キ:6

(2)

得点が0点となるのは、5が出ないときなので、確率は式B式Aより、
87927=49
である。

解答ク:4, ケ:9

アドバイス

確率の計算のときには、上の例のように、かけ算を済ませた後の答を使うよりも、かけ算前の形を使った方が約分が楽なことが多い。

上の計算を、かけ算を済ませた後のアイウおよびカキの値を使って行うと、
56126
を約分することになる。
分母分子を2で割って
2863
さらに7で割って
49
となるのだけれど、式A→アイウ,式B→カキの計算で7をかけて、あとで約分のために7で割るわけだ。
ムダな計算だし、ミスも招くかも知れない。

確率の計算のときには、基本的にはかけ算前の形を使おう。


得点が1点になるのは
5が出る。 5より小さい数字のカードが出ない。 5より大きい数字のカードが4枚出る。
→6,7,8,9の4枚から4枚出る。
とき。
5の出かたは1通り。 それ以外のカード4枚の出かたは4C4通り。 すべての場合の数は、126通り。 以上より、求める確率は、
1×4C4126=1126
である。

解答コ:1, サ:1, シ:2, ス:6

アドバイス

この場合は約分できないのは明らかなので、式Aではなく、かけ算後の値を使った。


得点が2点になるのは、
5が出る。 5より小さい数字のカードが1枚出る。
→1,2,3,4の4枚から1枚出る。
5より大きい数字のカードが3枚出る。
→6,7,8,9の4枚から3枚出る。
とき。
5の出かたは1通り。 それ以外のカード4枚の出かたは4C1imes4C3通り。 すべての場合の数は、927通り。 以上より、求める確率は、
1×4C1×4C3927=1×4C1×4C1927
1×4C1×4C3927=44927
1×4C1×4C3927=4297
1×4C1×4C3927=863
である。

解答セ:8, ソ:6, タ:3


得点が3点になるのは、
5が出る。 5より小さい数字のカードが2枚出る。
→1,2,3,4の4枚から2枚出る。
5より大きい数字のカードが2枚出る。
→6,7,8,9の4枚から2枚出る。
とき。
5の出かたは1通り。 それ以外のカード4枚の出かたは4C2imes4C2通り。 すべての場合の数は、927通り。 以上より、求める確率は、
1×4C2×4C2927=4321×4321927
1×4C2×4C2927=23×23927
1×4C2×4C2927=27
である。

解答チ:2, ツ:7


5より小さい数字のカードと、5より大きい数字のカードは同じ枚数なので、
5より小さいカードが0枚、5より大きいカードが4枚出る場合の数 5より小さいカードが4枚、5より大きいカードが0枚出る場合の数 は等しい。
また、
5より小さいカードが1枚、5より大きいカードが3枚出る場合の数 5より小さいカードが3枚、5より大きいカードが1枚出る場合の数 も等しい。
なので、
得点が1点の確率と、得点が5点の確率は等しい。 得点が2点の確率と、得点が4点の確率は等しい。 ことが分かる。

以上から期待値を求める表をつくると、

表A
得点 0 1 2 3 4 5
確率 分子 56 1 44 2233 44 1 1
分母 すべて 927

表Aより、求める期待値は、
11+(44)2+(2233)3+(44)4+15927
である。これを計算する。
このくらいの数なら分子は展開してもいいんだけれど、練習のために因数分解して解いてみよう。
数学の計算の基本は因数分解である。「何となく展開」はダメ。
=(44)(2+4)+(2233)3+1+5927
=(446+663+6)927
=6(44+63+1)927
=635927
=53
となる。

解答テ:5, ト:3