♪♥ このページは,元の教材「高校数学の基本問題」の「条件付き確率(入試問題)」について,サーバ・トラブル等に備えてバックアップ・ファイルとして作成したものです. ♫♣ ただし,学習の記録は付いていません.
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• 確率の基本 • 確率の加法定理 • 確率の乗法定理 • 独立な試行の確率,反復試行の確率 • 条件付き確率 • 期待値 • 反復試行の確率(入試問題) • 確率の計算(入試問題) • 条件付き確率(入試問題) • ベイズの定理 • 確率,センター試験問題(2000-2008) |
【確率の定義】
全事象のどの要素が起こることも「同様に確からしい」とき,事象の起こる確率は,「全体に対する部分の比」で定義される.
【条件付き確率の定義】
※条件付き確率の定義において,であってもでない部分(上の図の×印の部分)は,分母にも分子に入らないことに注意.事象が起こったときに事象が起こる確率(事象が起こったことが分かっているときに,事象が起こる確率),すなわち,条件付き確率は,「の部分(次の図の赤線の枠)に対する比」で定義される.
・・・(2)
(2)の分子分母をn(U)で割って,(1)を使って変形し,次の形で使うことも多い. ・・・(3) ※条件付き確率を文章で表す場合には「であることが分かっているときのが起こる確率」「が起こったときにが起こる確率」というような言い回しをする. • 単に「かつが起こる確率」といえば という「積事象」の確率を表し(分母が全事象Uの要素数n(U)になる),条件付き確率にはならない. |
==サイコロの確率==
【問題1】★☆☆
[解説を読む]1つのサイコロを続けて2回振ったときに,1回目の出る目をa,2回目に出る目をbとする.
である.
(ⅱ) 事象a<5が起こったときに,事象|a−b|<5の
である.
(2014年度明治大 政経学部)
(個数の比で考える場合の答案)
(ⅰ)
確率は (ⅱ) a<5を満たすのは,右図の赤枠の内部:24個 そのうちで,|a−b|<5を満たすのは,23個 確率は |
【問題2】★☆☆
[解説を読む]一般に,事象Aの確率をP(A)で表す.また,事象Aの余事象をと表し,二つの事象A, Bの積事象をA∩Bと表す. 大小2個のさいころを同時に投げる試行において
Aを「大きいさいころについて,4の目が出る」という事象
Bを「2個のさいころについて,目の和が7である」という事象
Cを「2個のさいころについて,目の和が9である」という事象
とする.(1) 事象A, B, Cの確率は,それぞれ
である. (2) 事象Cが起こったときの事象Aが起こる条件付き
であり,事象Aが起こったときの事象Cが
である.
(3)(4) 略 (2018年度センター試験)
(個数の比で考える場合の答案)
(1) 起こり得るすべての場合の数はn(U)=36 事象Aの場合の数はn(A)=6 事象Aが起こる確率は ・・・(答) 同様にして ・・・(答) ・・・(答) (2) 事象Cが起こったとき(=目の和が9であるとき),事象Aが起こる(=大の目が4である)条件付き確率は ・・・(答) 事象Aが起こったとき(=大の目が4である),事象Cが起こる(=目の和が9であるとき)条件付き確率は ・・・(答) |
【問題3】★☆☆
[解説を読む]1から6までの目が等しい確率で出るさいころを2回投げる.1回目に出た目をm,2回目に出た目をnとする. (ⅰ) 略 (ⅱ) mが1≦m≦4を満たすとき,9≦m+n≦11と
である.
(2016年度上智大 法学部・経済学部)
(個数の比で考える場合の答案)
その中で,9≦m+n≦11となるのは:3個 ・・・(答) |
【問題4】★★☆
[解説を読む]3つのサイコロを同時に投げたとき,すべて異なる目が出る事象をA,3つのサイコロのうち少なくとも1つは1の目である事象をBとする. (1)~(4) 略 (5) 事象Bが起こったときの事象Aの起こる条件付き確率はである. (2000年度東京理科大 薬学部)
事象Bの余事象は,1の目が1つも出ないことであるから,その確率は
余事象の定理により 2~6から2つ選び(),これと1で合計3個の異なる数を並べる方法は,だから,事象が起こる確率は ・・・(答) |
【反復試行の確率】
1回の試行で事象Aの起こる確率をpとすると,この試行をn回繰り返すとき,Aがr回起こる確率は
【問題5】★★☆
[解説を読む]座標平面上を動く点Pが原点の位置にある.1個のさいころを投げて,1または2の目が出たときには,Pはx軸の正の向きに1だけ進み,他の目が出たときには,Pはy軸の正の向きに2だけ進むことにして,さいころを3回投げる.点Pの座標が(2, 2)である確率は(ス)であり,Pと原点との距離が3以上である確率は(セ)である.Pと原点との距離が3以上という条件の下で,Pが座標軸上にない条件付き確率は(ソ)である. (2021年度慶應義塾大 看護医療学部)
原点から右図のイ(2, 2)に達するルートは3種類あり,その確率の小計は
→(ス) Pと原点との距離が3以上となるのは,右図のイ以外の場合で,その確率は余事象の定理から計算できる →(セ) イ以外,すなわちアウエのうちで,Pが座標軸上にないのはウの場合 ウとなる確率は 求める条件付確率は →(ソ) |
【問題6】★☆☆
[解説を読む]コインを繰り返し8回投げ,n回目(1≦n≦8)が表なら1を,裏なら0をn桁目とする10進数Nをつくる.このとき,Nが8桁の数である確率を求めよ.また,Nが8桁の数であるとき,それが3の倍数である条件付き確率を求めよ. (2021年度東京都市大 理工学部)
第8桁が0でなければ(1であれば)Nは8桁の数になる
・・・(答) 各位の数の和が3の倍数であるとき,Nは3の倍数になるから,第8桁がであるとき,残り7桁の内で2個もしくは5個が1であれば,Nは3の倍数になる ・・・(答) |
==赤玉,白玉の問題==
【問題7】★☆☆
[解説を読む]箱の中に,赤玉が5個,青玉が4個,白玉が3個入っている.それぞれの玉の大きさは同じで,1個あたりの重さは,赤玉が100g,青玉が45g,白玉が30gである.このとき以下の問いに答えよ.ただし,取り出した玉は重さを量ったあとで,箱の中にもどすものとする. (1)
無作為に箱から玉を1個取り出して空の袋に入れ,重さを量ったとする.このとき袋の中身の重さが40g以上であるという条件のもとで,袋の中身が赤玉である確率を求めよ.
(2)
無作為に箱から玉を2個取り出して空の袋に入れ,重さを量ったとする.このとき袋の中身の重さが100g以上であるという条件のもとで,袋の中身が2個とも赤玉である確率を求めよ.
(3)
無作為に箱から玉を3個取り出して空の袋に入れ,重さを量ったとする.このとき袋の中身の重さが150g以上であるという条件のもとで,袋の中身が3個とも赤玉である確率を求めよ.
(2014年度九州大 工学部)
(1) 1個の重さが40g以上となるのは,赤玉と青玉だから
・・・(答) (2) 2個の重さが100g以上となるのは ア) 赤玉2個の場合 イ) 赤玉1個と青玉1個の場合 ウ) 赤玉1個と白玉1個の場合 以上から ・・・(答) (3) 3個の重さが150g以上となるのは
余事象から求めてもよい
ア) 赤玉3個の場合3個とる方法は全部で 通り 該当しない組は,青と白だけの組 通り 確率は イ) 赤玉2個,青玉1個の場合 ウ) 赤玉2個,白玉1個の場合 エ) 赤玉1個,青玉2個の場合 オ) 赤玉1個,青玉1個,白玉1個の場合 カ) 赤玉1個,白玉2個の場合 以上から ・・・(答) |
【問題8】★★☆
[解説を読む]袋がひとつあり,はじめに赤玉3個と白玉3個が入っている.このとき,以下の操作(*)を考える. (*)
袋からひとつの玉を取り出して色を確認した後,その玉は袋に戻さず,別に用意してある白玉をひとつ袋に入れる.
次の問いに答えよ. (1) 操作(*)を2回行ったとき,2回目に取り出した玉が赤玉である確率を求めよ. (2) 操作(*)を3回行ったとき,2回目までに取り出した赤玉が1個以上であるという条件のもとで,3回目に取り出した玉が赤玉である条件付き確率を求めよ. (3) 操作(*)を4回行ったとき,4回目に取り出した玉が赤玉であるという条件のもとで,3回目までに取り出した赤玉が2個以上である条件付き確率を求めよ. (2018年度横浜国立大 理工学部)
赤玉3個:
(1)白玉3個:○○○ からスタートして,赤玉が出たら赤玉が1つ減り,白玉が1つ増える. 白玉が出たときは,赤白の数は変わらない. 赤赤と出る場合 白赤と出る場合 排反事象の加法定理により ・・・(答) (2) 2回目までに取り出した赤玉が1個以上(A),かつ,3回目に取り出した玉が赤玉(B)である確率:P(A∩B)
ア) 赤赤|赤
イ) 赤白|赤 ウ) 白赤|赤 排反事象の加法定理により
ア’) 赤赤
イ’) 赤白 ウ’) 白赤 排反事象の加法定理により 求める条件付き確率は ・・・(答) (3)
(1)(2)と同様に「ていねいに計算すれば」(3)もできるはずであるが,150分で5題=大1問当たり30分の時間配分では,厳しい?!
※4回目に赤を出すには「3回目までに赤が3個出てはいけないこと」に注意4回目に取り出した玉が赤玉であって(C),かつ,3回目までに取り出した赤玉が2個以上である(D)確率
ア) 赤赤白|赤
イ) 赤白赤|赤 ウ) 白赤赤|赤 エ) 赤白白|赤 オ) 白赤白|赤 カ) 白白赤|赤 キ) 白白白|赤 排反事象の加法定理により
ア’) 赤赤白|赤
イ’) 赤白赤|赤 ウ’) 白赤赤|赤 排反事象の加法定理により 求める条件付き確率は ・・・(答) |
【問題9】★★☆
[解説を読む](一部引用) 赤玉3個,黒玉5個,白玉7個が入った袋から3個の玉を同時に取り出す.赤玉,黒玉,白玉が1個ずつ取り出され
あったとき,その中に赤玉が2個入っている確率は
(2021年度杏林大 医学部)
合計15個の玉から3個の玉を取り出す組み合わせは通り.
赤玉,黒玉,白玉が1個ずつ取り出される組み合せは通り. 確率は 取り出された玉の色が1種類となる組合せは 通りだから,取り出された玉の色が2種類となる組合せは通り 取り出された玉の色が2種類であったとき,その中に赤玉が2個入っているのは, ア)赤2個,黒1個の場合 通り イ)赤2個,白1個の場合 通り 求める条件付き確率は |
【問題10】★★★
[解説を読む]二つの袋A,Bと1つの箱がある.Aの袋には赤球2個と白球1個が入っており,Bの袋には赤球3個と白球1個が入っている.また,箱には何も入っていない. (1) A,Bの袋から球をそれぞれ1個ずつ同時に取り出し,球の色を調べずに箱に入れる. (ⅰ) 箱の中の2個の球のうち少なくとも1個が赤球であ
(ⅱ) 箱の中をよくかき混ぜてから球を1個取り出すと
取り出した球が赤球であったときに,それがBの袋に入
(2) A,Bの袋から球をそれぞれ2個ずつ同時に取り出し,球の色を調べずに箱に入れる. (ⅰ) 箱の中の4個の球のうち,ちょうど2個が赤球であ
(ⅱ) 箱の中をよくかき混ぜてから球を2個同時に取り
また,取り出した2個の球がどちらも赤球であったときに,それらのうちの1個のみがBの袋に入っていたもの
(2021年度共通テスト)
(1)(ⅰ)
2球とも白球である場合の余事象の確率を求めると ・・・(答)→アイ/ウエ (ⅱ) ア) A:白球1個,B:赤球1個から赤球を取り出す確率は イ) A:赤球1個,B:白球1個から赤球を取り出す確率は ウ) A:赤球1個,B:赤球1個から赤球を取り出す確率は アイウ)から排反事象の加法定理を用いると ・・・(答)→オカ/キク 上記のうちで,赤球がBから出たものであるのはアの場合,ウでBの赤球を取り出す場合だから ・・・(答)→ケ/コサ (2)(ⅰ) 2個ずつ同時に取り出し,ちょうど2個が赤球となるのは A:赤球1個と白球1個,B:赤球1個と白球1個となる場合だから ・・・(答)→シ/ス 2個ずつ同時に取り出し,ちょうど3が赤球となるのは ア)A:赤球2個,B:赤球1個と白球1個となる場合 イ)A:赤球1個と白球1個,B:赤球2個となる場合 アイ)から排反事象の加法定理を用いると ・・・(答)→セ/ソ (ⅱ) ア)箱に4個のうち2個赤球が入っていて,その中から2個同時に取り出したとき,赤球が2個出る場合 A:赤1白1,B:赤1白1→赤2となる確率は イ)箱に4個のうち3個赤球が入っていて,その中から2個同時に取り出したとき,赤球が2個出る場合 A:赤2白1,B:赤1白1→赤2となる確率は A:赤1白1,B:赤2白1→赤2となる確率は ウ)箱に4個のうち4個赤球が入っていて,その中から2個同時に取り出したとき,赤球が2個出る場合 A:赤2,B:赤2→赤2となる確率は これらを加えると ・・・(答)→タチ/ツテ 上記のア)~ウ)のうちで,それらのうちの1個のみがBの袋に入っていたものである確率を求める
ア)は全部該当
イ) ウ) これらを加えると
• ていねいに計算すれば,正解にたどり着けるが,
70分で4題≒1題当たり約18分でこの問題を解くことは,結構厳しいかも! よって,条件付き確率は ・・・(答)→トナ/ニヌ |
==くじ引き・不良品の問題==
【問題11】★★☆
[解説を読む]当たりくじ5本を含む13本のくじがあり.このくじを,A, B, C, Dの4人がこの順に1本ずつ引くとし,引いたくじはもとに戻さないとする.このとき,以下の確率を既約分数で求めよ. (ⅰ) 4人のうち少なくとも1人が当たる確率P1 (ⅱ) 4人のうち少なくとも2人が当たる確率P2 (ⅲ) 4人のうち少なくとも1人が当たりくじを引いたとわかっているとき,Dが当たる条件付き確率P3 (2016年度大阪府立大 工学部)
(ⅰ)
余事象の方が計算しやすいとき
全員外れる確率はP(少なくとも1人が当たる)=1−P(全員外れる) 余事象の確率により,少なくとも1人当たる確率は ・・・(答) (ⅱ)
余事象の方が計算しやすいとき
上記のように,全員外れる確率は,P(少なくとも2人が当たる) =1−{P(全員外れる)+P(1人だけ当たる)} 1人だけ当たる確率は Aだけ当たる: Bだけ当たる: Cだけ当たる: Dだけ当たる: 合計で 結局 ・・・(答) (ⅲ)
非復元試行の場合に,Dが当たる確率は,順序に依存しないことは通常教科書に書かれており,その結果を使ってもよい
• Dが当たる確率は• 少なくとも1人当たる確率は,(ⅰ)の結果から, • ・・・(答) |
【問題12】★☆☆
[解説を読む]ある製品を製造する4つの機械X, Y, Z, Wがあり,Xの製品には1%,Yの製品には2%,Zの製品には1%,Wの製品には2%の不良品がそれぞれ含まれている.Xの製品200個とYの製品300個とZの製品300個とWの製品200個を混ぜた中から1個を選び出す.選び出された製品が不良品であったときに,それが機械Wの製品である確率はキである. (2016年度産業医科大)
不良品である事象をB(=Bad)で,Wの製品である事象をWで表すことにする.また,1000個の製品はどれも同じ確からしさで選ばれるものとする.
(個数の比で考える場合の答案)
不良品の総数は
n(B)=200×0.01+300×0.02
+300×0.01+200×0.02=15
Wの製品,かつ,不良品の総数は
n(W∩B)=200×0.02=4
求める条件付き確率は・・・(答) (確率の比で考える場合の答案) 不良品が出る確率は =0.015 ・・・(答) |
【問題13】★★★
[解説を読む]ある臓器にできる
(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.
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.(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.
(1) この人にXがあると判定される確率
(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 (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 (2018年度旭川医科大)
Yによって,Xがあると判定される確率は
悪性のXがある人→0.95 良性のXがある人→0.80 Xがない人→0.10 であるから (1) Xがあると判定される確率は 0.01×0.95+0.02×0.8+0.97×0.1=0.1225=(答) (2) Xがあると判定されたとき,悪性のXが実際にある(条件付き)確率は ・・・(答) (3) • 良性であってXがないと判定される確率は, 0.02×0.2=0.004 • Xがない人がXがないと判定される確率は, 0.97×0.9=0.873 • 悪性のXがない確率は, 0.004+0.873=0.877 ・・・(答) |
==原因の確率==
【問題14】★☆☆
[解説を読む]Aの袋には白玉2個,赤玉4個の計6個の玉が,Bの袋には白玉,赤玉ともに3個ずつの計6個の玉が入っている.2つの袋A,Bのうちどちらかを選び,その袋から玉を1個取り出す.取り出した玉が白玉であったとき,選んだ袋がAであった確率はいくらか.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 上の4つの答えはどれも正しくない.
(2018年度防衛医科大学校)
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【問題15】★☆☆
[解説を読む]赤球6個,白球4個が入った袋Aが2つと,赤球4個,白球6個が入った袋Bが1つある.これら3つの袋から無作為に1つの袋を選び,その袋の中から3個の球を取り出したとき,赤球2個,白球1個であった.このとき,選んだ袋がAであった確率は次のどれか.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h) 以上のどれでもない.
(2018年度防衛大学校)
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