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次の設定で、それぞれの確率を計算せよ。
あるゲームでは、あることに1人でチャレンジするが、それをクリアできる確率は1/2である。初回のチャレンジに成功すると引き続き2回目のチャレンジに進め、以下同様で、成功し続ければ何度でもチャレンジできるが、失敗してしまうと、そこでゲーム終了となる。各回の成功確率は、独立で、常に1/2である。
数名でチームを組んでチャレンジすることもできるが、その際は、各人がそれぞれチャレンジをし、失敗した人だけを除外して次のチャレンジに進む。チームを組んでいても、各人の成功確率は独立(チームメイトが成功しようが失敗しようが自分の確率には影響しない)で、常に1/2である。(チームを組む意味は、下記(ウ)(エ)では特にない。)
1人でこのゲームを行うとき、(ア)3回目に進める確率(初回と2回目をクリアする確率)、(イ)4回目に進める確率を、求めよ。
A、B、Cの3人でチームを組み、このゲームを行うとき、(ウ)2人以上が2回目に進める確率、
(エ)2人以上が3回目に進める確率を、求めよ。
A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
No.1 です。
もう一度書くので、今度はさっさと書き写すこと。ただし、合っている保証はないので念のため。
>(ア)3回目に進める確率(初回と2回目をクリアする確率)
1回目をクリアする確率:1/2
2回目をクリアする確率:1/2
その両方が起こる確率は
(1/2) × (1/2) = 1/4
>(イ)4回目に進める確率
さらに3回目をクリアする確率:1/2
なので
(1/2)^3 = 1/8
>(ウ)2人以上が2回目に進める確率
(a) 3人とも1回目をクリアする
あるいは
(b) 3人のうち2人が1回目をクリアする
のどちらかであればよい。
(a) (1/2)^3 = 1/8
(b) 2人がクリアする:(1/2)^2 = 1/4
1人が失敗する:1/2
3人の中で失敗する人の選び方は 3C1 = 3 とおりあるので、確率は
3C1 × (1/4) × (1/2) = 3/8
従って、求める確率は (a) または (b) なので、
1/8 + 3/8 = 1/2
>(エ)2人以上が3回目に進める確率
(c) 3人とも2回までクリアする
(d) 3人のうち1人が、1回目または2回目で失敗する
の2つの場合があり得る。
(c) (1/4)^3 = 1/64
(d) 1回目または2回目で失敗する確率は 1 - 1/4 = 3/4
2人成功、1人失敗、失敗する1人の選び方は 3C1 = 3 とおりなので、確率は
3C1 × (1/4)^2 × (3/4) = 9/64
従って、求める確率は (c) または (d) なので
1/64 + 9/64 = 10/64 = 5/32
(オ)1回目の話なので、(ウ)と同じ。
(カ)これも場合に分けて考えるが、場合ごとに確率が変わる。
(e) 3人とも2回までクリアする
「3人のうち1人が、1回目または2回目で失敗する」は2つに分けて考えないといけない。
(f) 3人のうち1人が2回目で失敗する。このときには3人とも1回目をクリアしている。
(g) 3人のうち1人が1回目で失敗する。このときには残った2人とも2回目をクリアする
(e) 3人とも1回目をクリア:(1/2)^3
3人とも2回目をクリア:(3/4)^3
よって、その両方が同時に起こる確率は
(1/2)^3 × (3/4)^3 = 27/512
(f) 3人とも1回目をクリア:(1/2)^3
3人のうち2人が2回目をクリア、1人は失敗:(3/4)^2 × (1/4)
失敗する1人の選び方は 3C1 = 3 とおり。
よって、その両方が同時に起こる確率は
(1/2)^3 × 3C1 × (3/4)^2 × (1/4) = 27/512
(g) 3人のうち2人が1回目をクリア、1人は失敗:(1/2)^2 × (1/2)
失敗する1人の選び方は 3C1 = 3 とおり。
残った3人が2回目をクリア:(2/3)^3
よって、その両方が同時に起こる確率は
3C1 × (1/2)^2 × (1/2) × (2/3)^2 = 1/6
従って、求める確率は (e) または (f) または (g) なので
27/512 + 27/512 + 1/6 = 209/768
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