山形大学/2023年度/前期

1山形大学 2023年 数学 第1問解答・解説

1問題

山形大学2023年度第1問
赤球4個と白球6個が入った袋がある。このとき、次の問に答えよ。

(1) 袋から球を同時に2個取り出すとき、赤球1個、白球1個となる確率を求めよ。

(2) 袋から球を同時に3個取り出すとき、赤球が少なくとも1個含まれる確率を求めよ。

(3) 袋から球を1個取り出して色を調べてから袋に戻すことを2回続けて行うとき、1回目と2回目で同じ色の球が出る確率を求めよ。

(4) 袋から球を1個取り出して色を調べてから袋に戻すことを5回続けて行うとき、2回目に赤球が出て、かつ全部で赤球が少なくとも3回出る確率を求めよ。

(5) 袋から球を1個取り出し、赤球であれば袋に戻し、白球であれば袋に戻さないものとする。この操作を3回繰り返すとき、袋の中の白球が4個以下となる確率を求めよ。

まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • 1
    815\frac8{15}。
  • 2
    56\frac56。
  • 3
    1325\frac{13}{25}。
  • 4
    6563125\frac{656}{3125}。
  • 5
    83135\frac{83}{135}。

3解答

解答を見る途中式つきの解答

解答

(1)

赤 11 個、白 11 個の選び方は 4C1 6C1=24{}_{4}\mathrm C_1\,{}_{6}\mathrm C_1=24、全体は 10C2=45{}_{10}\mathrm C_2=45 である。したがって 2445=815\frac{24}{45}=\frac8{15} となる。

(2)

余事象は全て白であり、その確率は 6C310C3=20120=16\frac{{}_{6}\mathrm C_3}{{}_{10}\mathrm C_3}=\frac{20}{120}=\frac16 である。したがって 1−16=561-\frac16=\frac56 となる。

(3)

復元抽出なので各回は独立で、赤の確率は 25\frac25、白の確率は 35\frac35 である。同色は赤赤または白白なので、(25)2+(35)2=1325(\frac25)^2+(\frac35)^2=\frac{13}{25} となる。

(4)

第 22 回が赤となる確率 25\frac25 に、残る 44 回で赤が少なくとも 22 回となる確率を掛ける。
余事象を用いると、
25{1−(35)4−4C125(35)3}=25×328625=6563125. \frac25\left\{1-\left(\frac35\right)^4-{}_{4}\mathrm C_1\frac25\left(\frac35\right)^3\right\}=\frac25\times\frac{328}{625}=\frac{656}{3125}.

(5)

白は出るたびに減るため、終了後に白が 44 個以下となる条件は、33 回中少なくとも白が 22 回出ることである。
初めの 22 回が白なら第 33 回は何色でもよく、確率は 610×59=13\frac6{10}\times\frac59=\frac13 である。
その他は白赤白と赤白白であり、確率はそれぞれ 610×49×59=427\frac6{10}\times\frac49\times\frac59=\frac4{27}、410×610×59=215\frac4{10}\times\frac6{10}\times\frac59=\frac2{15} である。
三事象は排反なので、和は 13+427+215=83135\frac13+\frac4{27}+\frac2{15}=\frac{83}{135} となる。

読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。

答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。

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