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旭川医科大学/2018年度

旭川医科大学 2018年 数学 第1問解答・解説

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1問題

旭川医科大学2018年度第1問

ある臓器にできる腫瘍 X は悪性と良性の 2 つの型に分けられ,同時に両方の型であることはない.実際に X がある人とない人の割合は 3%と 97%であり,X がある人のうち,悪性の人と良性の人の割合は 1∶2 である.そして,腫瘍 X があるかないかを調べる検査 Y について,次の事が知られている.

(i) 悪性の X がある人に Y が用いられると, 95 % の確率で X があると判定される.

(ii) 良性の X がある人に Y が用いられると, 80 % の確率で X があると判定される.

(iii) Xがない人にYが用いられると, 90%の確率でXがないと正しく判定される.

ある人が, この検査 Y を受けることになった. このとき, 次の確率を求めよ.

問 1 この人に X があると判定される確率

問 2 X があると判定されたとき,悪性の X が実際にある確率

問 3 悪性の X が実際にないとき, X がないと判定される確率

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

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • 問1 49400\displaystyle \frac{49}{400} (=0.1225)、問2 19245\displaystyle \frac{19}{245}、問3 877990\displaystyle \frac{877}{990}。
  • 問1 49400  (=0.1225),\displaystyle \frac{49}{400}\;(=0.1225),\quad 問2 19245,\displaystyle \frac{19}{245},\quad 問3 877990\displaystyle \frac{877}{990}

3解答

解答を見る途中式つきの解答

悪性を MM、良性を BB、腫瘍がないことを NN、検査で「Xがある」と判定されることを AA とする。 P(M)=0.03⋅13=0.01,P(B)=0.03⋅23=0.02,P(N)=0.97.\displaystyle P(M)=0.03\cdot\frac13=0.01,\quad P(B)=0.03\cdot\frac23=0.02,\quad P(N)=0.97. 条件付き確率は P(A∣M)=0.95,P(A∣B)=0.80,P(A∣N)=1−0.90=0.10.P(A\mid M)=0.95,\quad P(A\mid B)=0.80,\quad P(A\mid N)=1-0.90=0.10. 問1は全確率の法則より P(A)=0.01⋅0.95+0.02⋅0.80+0.97⋅0.10=0.1225=49400.\displaystyle P(A)=0.01\cdot0.95+0.02\cdot0.80+0.97\cdot0.10 =0.1225=\frac{49}{400}. 問2は条件付き確率より P(M∣A)=P(M∩A)P(A)=0.01⋅0.950.1225=19245.\displaystyle P(M\mid A)=\frac{P(M\cap A)}{P(A)} =\frac{0.01\cdot0.95}{0.1225}=\frac{19}{245}. 問3では「悪性でない」は B∪NB\cup N であり、 P(B∪N)=0.02+0.97=0.99.P(B\cup N)=0.02+0.97=0.99. また P(Ac∩(B∪N))=0.02⋅(1−0.80)+0.97⋅0.90=0.877.P(A^{c}\cap(B\cup N)) =0.02\cdot(1-0.80)+0.97\cdot0.90=0.877. したがって P(Ac∣B∪N)=0.8770.99=877990.\displaystyle P(A^{c}\mid B\cup N)=\frac{0.877}{0.99}=\frac{877}{990}.

この問題で使う考え方

  • 確率の基本法則
  • 条件付き確率
  • 余事象

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