大学入学共通テスト 2022年(令和4年) 追試 数学ⅠA 第3問 解説

(1)

さいころを2回投げるので、表を書こう。
出た目の合計を6で割った余りがAなので、Aの値は表Aのようになる。

表A
1回目
1 2 3 4 5 6
2

1 2 345 0 1
2 345 0 1 2
345 0 1 2 3
45 0 1 2 34
5 0 1 2 345
6 1 2 345 0

A=4になるのは表Aの赤いマスの部分で、目の合計が
4または10 のとき。

解答ア:4, イ:1, ウ:0

このときの確率を求める。

表Aのマスは6×6個あって、全部同じ確率で起こる。
そのうち、赤いマスは6個あるので、確率は
66×6=16
である。

解答エ:1, オ:6

さらに、A4なのは 表Aの赤いマス+緑のマスで、12個ある。
なので、その確率は
126×6=13
となる。

解答カ:1, キ:3

(2)

2回目を投げない場合、A4である確率は表Bのようになる。

表B
1回目に
出た目
1 2 3 4 5 6
A 1 2 3 4 5 0
A4
である
確率
0 0 0 1 1 0

なので、1回目に5が出た場合、2回目を投げなければ、A4である確率は
1
だ。


次に、2回目を投げる場合を考える。

表Cに表Aを再び載せた。

表C
1回目
1 2 3 4 5 6
2

1 2 3 4 50 1
2 3 4 5 01 2
3 4 5 0 12 3
4 5 0 1 23 4
5 0 1 2 34 5
6 1 2 3 45 0

1回目のさいころの目が5であるのは 表Cの緑の部分で、6マス。
2回目を投げてA4になるのは 赤文字の部分で、2マス。
全てのマスは同じ確率で起こるから、A4である確率は
赤文字のマス 緑のマス =26=13
となる。

解答ク:1, ケ3


さらに、図Cを見ると気づくんだけど、どの縦の列にも05がひとつずつある。
つまり、
1回目に何の目が出ても、2回目を投げると、同じ確率でA=012345となる ことが分かる。

このことから、
1回目に何の目が出ても、2回目を投げると、A4になる確率は13 といえる。

以上と表Bを合わせると、A4である確率は 表Dのような状況であることが分かる。

表D
1回目に
出た目
1 2 3 4 5 6
2回目を
投げない
とき
0 0 011 0
2回目を
投げる
とき
131313 13 1313

表Dより、花子さん的には
1回目に出た目を6で割った余りが3以下であれば2回目を投げる のが有利だ。

解答コ:1


このときのA4である確率は 表Dの赤いマスの和なんだけど、すべての赤いマスは16の確率で起こるので、
16(1×2+13×4)
=166+43
=59
である。

解答サ:5, シ:9

(3)

太郎さんの戦略に入る前に、Aによって得点なしの確率がどのように変化するかを考えておこう。

ルールを確認しておくと、
Aが決まった後にもう1回さいころを投げ、出た目をnとすると、Anであれば得点なし だった。

なので、得点なしの確率は、

A=01のとき、
nが何であってもAnなので、
確率は1

A=2のとき、
n=23456ならAnなので、
確率は56

A=3のとき、
n=3456ならAnなので、
確率は46

A=4のとき、
n=456ならAnなので、
確率は36

A=5のとき、
n=56ならAnなので、
確率は26

これを表にまとめると、表Eになる。

表E
A 0 1 2 3 4 5
得点なしの
確率
1 1 56 46 36 26

ここまで考えたところで、問題に戻ろう。


表Eより、2回目を投げない場合、得点なしの確率は表Fのようになる。

表F
1回目に
出た目
1 2 3 4 5 6
A 1 2 3 4 5 0
得点なしの
確率
1 56 46 36 26 1

よって、1回目に3が出た場合、2回目を投げなければ 得点なしの確率は
46=23
となる。

解答ス:2. セ:3


次に、2回目を投げる場合を考える。

(2)で考えたように、
1回目に何の目が出ても、2回目を投げると、同じ確率でA=012345となる ことが分かっている。

なので、1回目に何の目が出ても、2回目を投げた場合の得点なしの確率は、表Eより
16{1+1+56+46+36+26}

途中式 =166+6+5+4+3+26
=16266
=1318
となる。

解答ソ:1, タ:3, チ:1, ツ:8

以上より、1回目に3が出た場合、得点なしの確率は
2回目を投げなければ、23=1218 2回目を投げれば、1318 となるから、
2回目を投げない方が得点なしとなる確率は小さい。

解答テ:0


ここまでの作業から、得点なしの確率は表Gのような状況であることが分かる。

表G
1回目に
出た目
1 2 3 4 5 6
2回目を
投げない
とき
1 56463626 1
2回目を
投げる
とき
13181318 1318 1318 13181318

表Gより、太郎さん的には
1回目に出た目を6で割った余りが2以下であれば2回目を投げる のが有利だ。

解答ト:0

このときの得点なしとなる確率は 表Gの赤いマスの和なんだけど、すべての赤いマスは16の確率で起こるので、
16(46+36+26+1318×3)

途中式 =16(96+136)
=16226
=1118
となる。

解答ナ:1, ニ:1, ヌ:1, ネ:8