第3問
生徒と3人の生徒A、B、Cがおり、玉の入った箱がある。箱の中には最初、赤玉3個、白玉7個、
全部で10個の玉が入っている。先生がサイコロをふって、1の目が出たらAが、2または3の目が
出たらBが、その他の目が出たらCが箱の中から1つだけ玉を取り出す操作を行う。
取り出した玉は箱の中に戻さず、取り出した生徒のものとする。この操作を続けて行うものとして
以下の問いに答えよ。
ただし、サイコロの1から6の目が出る確率は等しいものとし、また、箱の中のそれぞれの玉の
取り出される確率は等しいものとする。
(1) 2回目の操作が終わったとき、Aが2個の赤玉を手に入れている確率を求めよ。
(2) 2回目の操作が終わったとき、Bが少なくとも1個の赤玉を手に入れている確率を求めよ。
(3) 3回目の操作で、Cが赤玉を取り出す確率を求めよ。
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特に難しいルールでもないので、お手軽な練習問題といった感じですね。
(1)
1回目、2回目ともサイコロが1の目で、Aが赤玉を取り出せばよいので、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\left(\frac{1}{6}\times\frac{3}{10}\right)\times\left(\frac{1}{6}\times\frac{2}{9}\right)=\frac{1}{540}\end{align*}}$
(2)
次の4つの場合①~④が考えられる。
①1回目はAかCが白玉を取り出し、2回目にBが赤玉を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\left(\frac{4}{6}\times\frac{7}{10}\right)\times\left(\frac{2}{6}\times\frac{3}{9}\right)=\frac{7}{135}\end{align*}}$
②1回目はAかCが赤玉を取り出し、2回目にBが赤玉を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\left(\frac{4}{6}\times\frac{3}{10}\right)\times\left(\frac{2}{6}\times\frac{2}{9}\right)=\frac{2}{135}\end{align*}}$
③1回目はBが白玉を取り出し、2回目にBが赤玉を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\left(\frac{2}{6}\times\frac{7}{10}\right)\times\left(\frac{2}{6}\times\frac{3}{9}\right)=\frac{7}{270}\end{align*}}$
④1回目はBが赤玉を取り出す場合(このときの2回目は何でもよい)
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\left(\frac{2}{6}\times\frac{3}{10}\right)\times1=\frac{1}{10}\end{align*}}$
これらの和は、
$\scriptsize\sf{\begin{align*}\sf \frac{7}{135}+\frac{2}{135}+\frac{7}{270}+\frac{1}{10}=\frac{26}{135}\end{align*}}$
(3)
1、2回目に誰が玉を取り出すかは3回目に影響しないので、
1、2回目に関してはサイコロの目を考慮する必要はない。
従って、1、2回目の玉の色について、次の4つに場合分けする。
(ⅰ)1回目は赤色、2回目も赤色、3回目にCが赤色を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\frac{3}{10}\times\frac{2}{9}\times\left(\frac{3}{6}\times\frac{1}{8}\right)=\frac{1}{240}\end{align*}}$
(ⅱ)1回目は赤色、2回目は白色、3回目にCが赤色を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\frac{3}{10}\times\frac{7}{9}\times\left(\frac{3}{6}\times\frac{2}{8}\right)=\frac{7}{240}\end{align*}}$
(ⅲ)1回目は白色、2回目は赤色、3回目にCが赤色を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*}\sf \frac{7}{10}\times\frac{3}{9}\times\left(\frac{3}{6}\times\frac{2}{8}\right)=\frac{7}{240}\end{align*}}$
(ⅰ)1回目は白色、2回目も白色、3回目にCが赤色を取り出す場合
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\frac{7}{10}\times\frac{6}{9}\times\left(\frac{3}{6}\times\frac{3}{8}\right)=\frac{21}{240}\end{align*}}$
これらの和は、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf\frac{1}{240}+\frac{7}{240}+\frac{7}{240}+\frac{21}{240}=\frac{3}{20}\end{align*}}$
「1回目と2回目に誰が玉を取り出すかは3回目とは無関係である。」ということにさえ
気づけば、(3)も問題ないと思います。
テーマ:数学 - ジャンル:学問・文化・芸術
- 2018/10/25(木) 01:03:00|
- 大学入試(数学) .全国の大学 .東北大 理系 2011
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