大学入試センター試験 2012年(平成24年) 追試 数学ⅠA 第4問 解説
アドバイス
この問題では、
解法1
表を書いて解く。おすすめだけど、あまり一般的ではないかも。
解法2
計算で解く。一般的な解法だけど、ちょっと面倒。
の2通りの解法が考えられる。
流れが全然違うので、別に解説する。ただし、(3)についてはどちらの解法でも共通の解き方になるので、ページの最後で解説した。
解法1:ア~キ
まず表を書く。
A | B | C | D | E | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||
A | 1 | - | ||||||||||||||
2 | - | |||||||||||||||
3 | - | |||||||||||||||
B | 1 | - | ||||||||||||||
2 | - | |||||||||||||||
3 | - | |||||||||||||||
C | 1 | - | ||||||||||||||
2 | - | |||||||||||||||
3 | - | |||||||||||||||
D | 1 | - | ||||||||||||||
2 | - | |||||||||||||||
3 | - | |||||||||||||||
E | 1 | - | ||||||||||||||
2 | - | |||||||||||||||
3 | - |
2枚のカードの出る順は関係ないので、表の左下半分は考えなくてもいい。
見やすいように、オレンジのマスは3
表Aより、マスの数は、数Bの範囲だけど等差数列の和の公式を使って、
より、105通り。
解答ア:1, イ:0, ウ:5
別解
和の公式を使わずに、単純にマスを数えると、
オレンジ色のマスが
青いマスが
合わせて
である。
解答ア:1, イ:0, ウ:5
カードに書かれている文字が同じなのは、表Aの青い部分。
なので、場合の数は
より、15通り。
解答エ:1, オ:5
カードに書かれている文字が異なるのは、表Aのオレンジの部分。
アイウより、全部のマスは105個。
エオより、青いマスは15個。
よって、文字が異なる場合の数は
より、90通り。
解答カ:9, キ:0
別解
余事象を使わずにオレンジのマスを数えると、9マスのブロックが10個あるので、
より、90通り。
解答カ:9, キ:0
解法1:(1)
表Aに得点を書き込んで、表Bを作った。
A | B | C | D | E | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||
A | 1 | - | 2 | 3 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 |
2 | - | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | ||
3 | - | 4 | 5 | 6 | 4 | 5 | 6 | 4 | 5 | 6 | 4 | 5 | 6 | |||
B | 1 | - | 2 | 3 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | |||
2 | - | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | |||||
3 | - | 4 | 5 | 6 | 4 | 5 | 6 | 4 | 5 | 6 | ||||||
C | 1 | - | 2 | 3 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | ||||||
2 | - | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | ||||||||
3 | - | 4 | 5 | 6 | 4 | 5 | 6 | |||||||||
D | 1 | - | 2 | 3 | 2 | 3 | 4 | |||||||||
2 | - | 3 | 3 | 4 | 5 | |||||||||||
3 | - | 4 | 5 | 6 | ||||||||||||
E | 1 | - | 2 | 3 | ||||||||||||
2 | - | 3 | ||||||||||||||
3 | - |
表Bには得点を全部書き込んでいるけれど、オレンジも青もブロック単位で同じパターンが繰り返されているだけだから、センター試験本番だと1ブロック分だけ書き込めばよい。
得点が6点になる確率は、表Bより
6点のマスは、オレンジのブロックあたり1個。
オレンジのブロックは10個。
アイウより、マスは全部で105個。
なので、
である。
解答ク:2, ケ:2, コ:1
得点が5点になる確率は、表Bより
5点のマスは、オレンジのブロックあたり2個。
オレンジのブロックは10個。
アイウより、マスは全部で105個。
なので、
である。
解答サ:4, シ:2, ス:1
得点が4点になる確率は、表Bより
4点のマスは、オレンジのブロックあたり3個。
オレンジのブロックは10個。
アイウより、マスは全部で105個。
なので、
である。
解答セ:2, ソ:7
解法1:(2)
得点が3点になる確率は、表Bより
オレンジのブロックに
ブロックあたり2個。
ブロックは10個。
青いブロックに
ブロックあたり2個。
ブロックは5個。
アイウより、マスは全部で105個。
なので、
である。
解答タ:2, チ:7
得点が2点になる確率は、表Bより
オレンジのブロックに
ブロックあたり1個。
ブロックは10個。
青いブロックに
ブロックあたり1個。
ブロックは5個。
アイウより、マスは全部で105個。
なので、
である。
解答ツ:1, テ:7
別解
この部分は、余事象を使っても解ける。
得点は2,3,4,5,6のいずれかにしかならない。
クケコより、6点である確率は
以上より、得点が2点になる確率は、
である。
解答ツ:1, テ:7
解法2:ア~キ
15枚のカードから2枚取り出すので、
より、105通り。
解答ア:1, イ:0, ウ:5
カードに書かれている文字が同じ場合、
文字が同じになるのは、A-A,B-B,C-C,D-D,E-Eの5パターン。
A-Aが出るのは、A1,A2,A3の3枚のカードから2枚出ればよいので、
同様に、B-BもC-CもD-DもE-Eも
となり、15通り。
解答エ:1, オ:5
「カードに書かれている文字が異なる場合」の余事象は、「文字が同じ場合」。
なので、全体から文字が同じ場合を引き算しよう。
アイウより、すべての場合の数は105通り。
エオより、文字が同じ場合は15通り。
よって、文字が異なる場合の数は
より、90通り。
解答カ:9, キ:0
別解
余事象を使わずに解くと以下のようになる。
例として、A-Bが出る場合を考えよう。
Aのカードの選び方は、A1,A2,A3の3通り。
Bのカードの選び方も、B1,B2,B3の3通り。
よって、A-Bが出る場合の数は
今はA-Bが出る場合を考えたけれど、B-Cが出てもA-Eが出てもよい。
出てもよい文字の組み合わせは、A,B,C,D,Eの5文字から2文字選べばよいので、
B-Cが出る場合の数も、A-Eが出る場合の数も、A-Bが出る場合の数と変わらないので、異なる文字のカードが出る場合の数は
なので、90通り。
解答カ:9, キ:0
解法2:(1)
得点が6点になるのは、
2枚のカードの文字が異なる
数字がともに3である
場合のみ。
カードの文字の選び方は、5つの文字から2つ選べばよいので、
以上より、得点が6点になる確率は、
である。
解答ク:2, ケ:2, コ:1
得点が5点になるのは、
2枚のカードの文字が異なる
数字が3-2または2-3である
場合のみ。
アドバイス
ここで、3-2と2-3は同じじゃんとか思うかもしれないけれど、違うんだ。
2枚のカードの文字がAとBだったとき、
3-2は、A3-B2が出るって意味
2-3は、A2-B3が出るって意味
で、別の場合になる。
カードの文字の選び方は、5つの文字から2つ選べばよいので、
これは式Dの2倍なので、
である。
解答サ:4, シ:2, ス:1
得点が4点になるのは、
2枚のカードの文字が異なる
数字が3-1または2-2または1-3である
場合のみ。
カードの文字の選び方は、5つの文字から2つ選べばよいので、
以上より、得点が4点になる確率は、
これは式Dの3倍なので、
である。
解答セ:2, ソ:7
解法2:(2)
得点が3点になるのは、
パターン1
2枚のカードの文字が異なる
数字が2-1または1-2である
パターン2
2枚のカードの文字が同じ
大きい方の数字が3
の2パターンある。
パターン1のとき、
カードの文字の選び方は、5つの文字から2つ選べばよいので、
これは式Dの2倍なので、
である。
パターン2のとき、
カードの文字の選び方は、5つの文字から1つ選ぶので、
である。
以上より、得点が3点になる確率は、AとBをたして、
である。
解答タ:2, チ:7
得点は2,3,4,5,6のいずれかにしかならない。
クケコより、6点である確率は
以上より、得点が2点になる確率は、
である。
解答ツ:1, テ:7
別解
おすすめではないけれど、余事象を使わずに解くと以下のようになる。
得点が2点になるのは、
パターン1
2枚のカードの文字が異なる
数字がともに1である
パターン2
2枚のカードの文字が同じ
大きい方の数字が2
の2パターンある。
パターン1のとき、
カードの文字の選び方は、5つの文字から2つ選べばよいので、
これは式Dと同じなので、
である。
パターン2のとき、
カードの文字の選び方は、5つの文字から1つ選ぶので、
これは式Fの
である。
以上より、得点が2点になる確率は、CとDをたして、
である。
解答ツ:1, テ:7
解法1・2共通:(3)
これまでの結果から確率分布表をかくと、
得点 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 計 |
---|---|---|---|---|---|---|
確率 |
となる。
表Cより、求める期待値は
ありゃ。約分できない。
なので、期待値は
である。
解答ト:8, ナ:0, ニ:2, ヌ:1