大学入学共通テスト 2024年(令和6年) 追試 数学ⅠA 第3問 解説

(1)

問題文中の図1の左2列を取り出して、図Aをつくった。

この解説に載せた図すべてについて、
タイルを貼ることができる場所を緑で示した。 名前がついていない配置には、必要に応じて S,T, の名前をつけてある。

図A
大学入学共通テスト2024年追試 数学ⅠA第3問 解説図A

図A中の2本の矢印は同じ確率で起こるので、配置A,配置Tになる確率は ともに
12
である。

解答ア:1, イ:2

(2)

図B
大学入学共通テスト2024年追試 数学ⅠA第3問 解説図B

問題文中の図1の左3列に (1)で求めた確率を書き込むと、図Bができる。
図中の同じ色の矢印は同じ確率なので、すべての矢印は12の確率になる。

配置Bになるのは、
2枚目のタイルを貼った時点で配置Aである かつ
A→B の矢印が起こる
場合だ。

このとき、
(1)より、配置Aになる確率は12 A→B の矢印が起こる確率は12 だから、配置Bになる確率は
12×12=14
である。

解答ウ:1, エ:2, オ:1, カ:4


配置Cになるのは、

2枚目のタイルを貼った時点で配置Aである かつ
A→C の矢印が起こる

または

2枚目のタイルを貼った時点で配置Tである かつ
T→C の矢印が起こる

場合だ。

よって、配置Cになる確率は
12×12+12×12=12
である。

解答キ:1, ク:2


また、配置Dになる確率は、配置Bのときと同様に
12×12=14
である。

(3)

問題文中の図1の右3列に (1)(2)で求めた確率と 3枚目から4枚目の間の矢印を書きたすと、図Cができる。

図C
大学入学共通テスト2024年追試 数学ⅠA第3問 解説図C

図中の同じ色の矢印は同じ確率なので、実線の矢印はすべて12,点線の矢印はすべて13 の確率になる。

(i)

図Cより、配置Eになることができるのは
配置B,配置C
である。

解答ケ:3

別解

問題文中の図のEとB,C,Dを見比べると、DはEの配置からはみ出している部分がある。
なので、Dは不適。
正解は B、C だ。

解答ケ:3

よって、配置Eになるのは、

3枚目のタイルを貼った時点で配置Bである かつ
B→E の矢印が起こる

または

3枚目のタイルを貼った時点で配置Cである かつ
C→E の矢印が起こる

場合だ。

したがって、配置Eになる確率は
14×12+12×13=724
である。

解答コ:7, サ:2, シ:4


また、図Cより、配置Fになることができるのは
配置C
のときだけ。

解答ス:1

別解

問題文中の図のFとB,C,Dを見比べると、B、DはFの配置からはみ出している部分がある。
なので、B、Dは不適。
正解は C だ。

解答ス:1

よって、配置Fになる確率は
12×13=16
である。

解答セ:1, ソ:6


さらに、配置Uになる確率は、配置Eと同じ
724
となる。

(ii)

ここで条件付き確率の復習をしておくと、

復習

事象Aが起こる確率をP(A)、事象ABの両方が起こる確率をP(AB)とするとき、
Aが起こったときにBが起こる条件付き確率PA(B)は、
PA(B)=P(AB)P(A)
である。

この問題では、
配置Eになる場合が、復習の事象A 配置Aになる場合が、復習の事象B だ。

よって、

サシより、
P(A)=724
である。

事象ABの両方起こる場合は、
配置Aのあと配置Eになる 場合だから、
配置Bになる前は必ず配置Aなので、
配置B→配置E
配置A→配置C→配置E
の2パターンある。

なので、その確率P(AB)
P(AB)=14×12+12×12×13=524 である。

したがって、求める条件付き確率PA(B)は、
PA(B)=524724=57 となる。

解答タ:5, チ7

(4)

4枚目~6枚目のタイルの配置に これまで分かった確率を書き込んで、図Dをつくった。
問題文中の図2は、図Dの配置Yにあたる。
問題を解くのに必要ない配置や矢印は省略してある。
また、図Cと同様に、実線の矢印はすべて12,点線の矢印はすべて13 の確率である。

図D
大学入学共通テスト2024年追試 数学ⅠA第3問 解説図D

図Dより、配置Vになる確率と 配置Xになる確率は等しくて、どちらも
724×13+16×12=7243+6243=13243 である。

よって、(配置Vまたは配置X)経由で配置Yになる確率は
13243×13×2=131232式A
となる。

配置Wになる確率は、
724×13×2=7123
なので、配置W経由で配置Yになる確率は
7123×13=71232式B
である。

したがって、配置Yが起こる確率は、式A+式B より、
131232+71232=201232=5332=527 となる。

解答ツ:5, テ:2, ト:7