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東京医科大学/2022年度/一般

東京医科大学 2022年 数学 第3問解答・解説

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1問題

東京医科大学2022年度第3問

当たりくじ3本とはずれくじ6本からなるくじについて,つぎの試行 (i),(ii),(iii) を順に行う。

(i) はじめに,2本を選び,その2本が取り除かれる。この時点で取り除かれたくじが当たりかはずれかは知らされない。

(ii) つぎに,残りの7本のくじのうちはずれくじが1本取り除かれる。

(iii) 最後に,残りの6本のうちから1本を引く。 この一連の試行において,事象 A,B,C,EA,B,C,E を

AA:「(i)において取り除かれたくじが両方ともはずれ」

BB:「(i)において取り除かれたくじの1本だけが当たり」

CC:「(i)において取り除かれたくじが両方とも当たり」

EE:「(iii)において引いたくじが当たり」 により定める。このとき,事象 AA の確率は P(A)=アイウ\displaystyle P(A)=\frac{\boxed{\text{ア}}}{\boxed{\text{イウ}}} であり,事象 BB が起こったときの EE の起こる条件つき確率は PB(E)=エオ\displaystyle P_{B}(E)=\frac{\boxed{\text{エ}}}{\boxed{\text{オ}}} であり,事象 C∩EC\cap E の確率は P(C∩E)=カキク\displaystyle P(C\cap E)=\frac{\boxed{\text{カ}}}{\boxed{\text{キク}}} であり,事象 EE の確率は P(E)=ケコサ\displaystyle P(E)=\frac{\boxed{\text{ケ}}}{\boxed{\text{コサ}}} である。

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
  • P(A)=512;PB(E)=13;P(C∩E)=172;P(E)=718.\displaystyle P(A)=\frac5{12};\quad P_B(E)=\frac13;\quad P(C\cap E)=\frac1{72};\quad P(E)=\frac7{18}.

3解答

解答を見る途中式つきの解答

(1)  (92)=36\displaystyle \binom92=36 通りから最初の2本を選ぶ。 P(A)=(62)(92)=1536=512。\displaystyle P(A)=\frac{\binom62}{\binom92}=\frac{15}{36}=\frac5{12}。 事象 BB では、最初に当たり1本とはずれ1本が取り除かれ、残りは当たり2本・はずれ5本。その後はずれ1本を取り除くので、最後の6本中当たりは2本である。従って PB(E)=2/6=1/3P_B(E)=2/6=1/3。 事象 CC は最初に当たり2本が取り除かれる場合で、P(C)=(32)/(92)=1/12\displaystyle P(C)=\binom32/\binom92=1/12。その後残る当たりは1本で、はずれを1本除いた後の6本のうち当たりは1本だから P(C∩E)=112⋅16=172。\displaystyle P(C\cap E)=\frac1{12}\cdot\frac16=\frac1{72}。 事象 AA のもとでは最初にはずれくじ2本がなくなり、最後に残る6本は当たり3本・はずれ3本なので P(E∣A)=1/2P(E\mid A)=1/2。従って P(E)=P(A)P(E∣A)+P(B)P(E∣B)+P(C)P(E∣C)=512⋅12+12⋅13+112⋅16=718。\displaystyle P(E)=P(A)P(E\mid A)+P(B)P(E\mid B)+P(C)P(E\mid C) =\frac5{12}\cdot\frac12+\frac12\cdot\frac13+\frac1{12}\cdot\frac16 =\frac7{18}。 空欄は ア=5,イウ=12,エ=1,オ=3,カ=1,キク=72,ケ=7,コサ=18\text{ア}=5,\text{イウ}=12,\text{エ}=1,\text{オ}=3,\text{カ}=1,\text{キク}=72,\text{ケ}=7,\text{コサ}=18。

この問題で使う考え方

  • 組合せ
  • 条件付き確率
  • 確率の基本法則

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