大学入試センター試験 2016年(平成28年) 本試 数学ⅠA 第3問 解説
(1)
問題文中に「少なくとも」とあるので、条件に当てはまらない場合(余事象)の確率を求めて
この場合、条件に当てはまらないのは、AさんもBさんも白球を取り出す場合。
なので、余事象の確率は、
よって、求める確率は、
解答ア:2, イ:8, ウ:3, エ:3
別解1
上の解説では、袋の中から球を2個取り出して一列に並べ、左がAさんの分、右がBさんの分として計算した。
もちろん、AさんとBさんの確率をそれぞれ求め、かけ算しても同じ結果になる。
その場合、上の式Aは、
となる。
この方法が一般的だけれど、式Aの方がシンプルだ。
ただし、
解答ア:2, イ:8, ウ:3, エ:3
別解2
球が12個あるので、12列×12行あって書くのが面倒だけど、表で考える方法もある。
この問題の場合、同じ色の球でも1個1個見分けがつくものと考えて、球の数だけマスを作るのがポイント。そうすると、すべてのマスが同じ確率で起こるので、マスの数を数えるだけで確率が分かる。
Aさん | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
赤 | 赤 | 赤 | 赤 | 青 | 青 | 青 | 白 | 白 | 白 | 白 | 白 | ||
Bさん | 赤 | ||||||||||||
赤 | |||||||||||||
赤 | |||||||||||||
赤 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
白 | |||||||||||||
白 | |||||||||||||
白 | |||||||||||||
白 | |||||||||||||
白 |
取り出した球は戻さないので、表Aのグレーのマスになることはない。なので、全部のマスは
取り出された2個に、赤玉か青球が少なくとも1個含まれているのは、表Aの赤い部分。だけど、たくさんあって数えるのが面倒だから、白い部分を数えて、全体の
白い部分は、
なので、赤い部分は
以上より、求める確率は
である。
解答ア:2, イ:8, ウ:3, エ:3
(2)
赤・白の順に球が出ればよいので、
である。
解答オ:5, カ:3, キ:3
別解1
ここまでの部分を(1)の別解1方式で解くと、
となる。
解答オ:5, カ:3, キ:3
ここで、条件付き確率の復習をしておこう。
復習
条件付き確率は、
だった。
なので、この問題の場合は、
を求めればよい。
よって、
である。
解答ク:5, ケ:1, コ:1
別解2
(2)を、(1)の別解2で使った表を書く方法で解いてみよう。
Aさん | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
赤 | 赤 | 赤 | 赤 | 青 | 青 | 青 | 白 | 白 | 白 | 白 | 白 | ||
Bさん | 赤 | ||||||||||||
赤 | |||||||||||||
赤 | |||||||||||||
赤 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
白 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||
白 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||
白 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||
白 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||
白 | ○ | ○ | ○ | ○ |
Aさんが赤球・Bさんが白球を出すのは、表Bの○がついた部分で、
すべてのマスは
なので、求める確率は
となる。
解答オ:5, カ:3, キ:3
次は、条件付き確率だ。
アドバイス
条件付き確率とは、条件が起こる場合を全事象と考えて求めた確率のこと。
この場合は、Aさんが赤玉を取り出した場合を全事象と考える。
なので、全事象は、表Bの赤い部分で、
Aさんが赤球・Bさんが白球を取り出すのは、表Bの○がついた部分で、
なので、求める条件付き確率は、
である。
解答ク:5, ケ:1, コ:1
(3)
Aさんが青球,Bさんが白球を出す確率は、
解答サ:5, シ:4, ス:4
一旦まとめよう。
式Aで求めたように、AさんもBさんも白球を出す確率は
式Cより、Aさんが赤、Bさんが白の確率は
式Dより、Aさんが青、Bさんが白の確率は
この3パターンは排反(同時に起こらない)なので、Bさんが白球を出す確率は、
となる。
解答セ:5, ソ:1, タ:2
今回求める条件付き確率は、
起こってほしい場合は、AさんもBさんも白球を出す場合。
条件は、Bさんが白球を出す場合。
よって、求める確率は、
である。
解答チ:4, ツ:1, テ:1
別解
(3)を表を書く方法で解くと、次のようになる。
Aさん | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
赤 | 赤 | 赤 | 赤 | 青 | 青 | 青 | 白 | 白 | 白 | 白 | 白 | ||
Bさん | 赤 | ||||||||||||
赤 | |||||||||||||
赤 | |||||||||||||
赤 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
青 | |||||||||||||
白 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||||||
白 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||||||
白 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||||||
白 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||||||
白 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ○ | ○ |
Aさんが青球・Bさんが白球を取り出す場合は、表Cの☆印の部分なので、
その確率は、
となる。
解答サ:5, シ:4, ス:4
Bさんが白球を取り出すのは、表Cの赤い部分なので、
その確率は、
である。
解答セ:5, ソ:1, タ:2
ここで、求める条件付き確率は、表Cの赤い部分を全事象としたときの○がついた部分の確率である。
赤い部分のマスの数は、
○のついたマスの数は、
以上より、求める条件付き確率は、
となる。
解答チ:4, ツ:1, テ:1