高校数学B 「統計的な推測」 確率分布を表にまとめよう! 問題解説

この記事は、高校数学B 「統計的な推測」 確率分布を表にまとめる問題についての解説です。

この単元の考え方を学びたい方は
高校数学B 「統計的な推測」 第1章 確率変数と確率分布って何?|確率分布を表にまとめよう!
こちらの記事から読んでください。

この記事で扱う問題[PDF]

解答はこちら[PDF]

ここからは各問題についてどのように解けばよいのかの解説を行います。

確率分布を表にまとめよう!(1)の解説

サイコロを3つ同時に投げるとき、偶数の目が出たサイコロの個数をXとする。
確率変数Xの確率分布を表にまとめなさい。

確率変数の取り得る値を考える

確率変数X は
サイコロを3つ投げた時の、偶数の目が出たサイコロの個数。

サイコロが3つなので、
Xは0,1,2,3のいずれかの値を取ります。

確率分布の表を作る

X0123計
P

あとはそれぞれのXの値について確率を考えて表を埋めるだけ。

確率を計算して表を埋める

Xが0,1,2,3の時の確率をひとつずつ求めます。

X = 0 のとき、サイコロはすべて奇数の目。
奇数の目は1,3,5の3通りであることを考慮すると

(36)3=18(\frac{3}{6})^3=\frac{1}{8}

X = 1 のとき、サイコロは一つだけ偶数で残り二つは奇数。

3C1(36)(36)2=38_3C_1 (\frac{3}{6}) (\frac{3}{6})^2=\frac{3}{8}

同様に考えて、
X = 2のとき

3C2(36)2(36)=38_3C_2 (\frac{3}{6})^2 (\frac{3}{6})=\frac{3}{8}

X = 3のとき

3C3(36)3=18_3C_3 (\frac{3}{6})^3 =\frac{1}{8}

それぞれの確率を表に記入して完成です。

X0123計
P18\frac{1}{8}38\frac{3}{8}38\frac{3}{8}18\frac{1}{8}1

これでクリア。

確率分布を表にまとめよう!(2)の解説

コインを3枚同時に投げるとき、表が出る枚数をXとする。
確率変数Xの確率分布を表にまとめなさい。

確率変数の取り得る値を考える

コインが3枚なので、Xは0,1,2,3のいずれかの値を取ります。

確率分布の表を作る

X0123計
P

確率を計算して表を埋める

Xが0,1,2,3の時の確率をひとつずつ求めます。

X = 0 のとき、コインはすべて裏。

(12)3=18(\frac{1}{2})^3=\frac{1}{8}

X = 1 のとき、コインは1枚だけ表で後は裏。

3C1(12)(12)2=38_3C_1 (\frac{1}{2}) (\frac{1}{2})^2=\frac{3}{8}

同様に考えて、
X = 2のとき

3C2(12)2(12)=38_3C_2 (\frac{1}{2})^2 (\frac{1}{2})=\frac{3}{8}

X = 3のとき

3C3(12)3=18_3C_3 (\frac{1}{2})^3 =\frac{1}{8}

それぞれの確率を表に記入して完成です。

X0123計
P18\frac{1}{8}38\frac{3}{8}38\frac{3}{8}18\frac{1}{8}1

これでクリア。

これは(1)と同じ確率分布です。

異なる問題でも同じ確率分布になることもあります。

確率分布を表にまとめよう!(3)の解説

箱の中に白い球が3つ、赤い球が2つ入っている。
この箱から同時に球を2つ取り出すとき、出る赤玉の数をXとする。
このとき、確率変数Xの確率分布を表にまとめなさい。

確率変数の取り得る値を考える

箱に入っている赤い球は2つ。
取り出す球の数は2つなので、Xは0,1,2のいずれかの値を取ります。

確率分布の表を作る

X012計
P

あとはそれぞれのXの値について確率を考えて表を埋めるだけ。

確率を計算して表を埋める

先に分母を考えます。

分母は5つの球から2つの球を取り出す場合の数の総数なので

5C2 (=10)_5C_2 \ (=10)

以降それぞの分子を考えて確率を求めます。

X = 0 のとき、取り出す球は2つとも白色。

分子は3つの白球から2つの球を取り出す場合の数の総数なので

3C2 (=3)_3C_2\ ( =3)

よって確率は

3C25C2=310\frac{_3 C_2}{_5C_2}=\frac{3}{10}

X = 1 のとき、取り出す球は白色と赤色が1つずつ。

分子は3つの白球から1つ、2つの白玉から1つの球を取り出す場合の数の総数なので

3C1×2C1 (=6)_3C_1\times_2C_1\ ( =6)

よって確率は

3C1×2C15C2=610\frac{_3C_1\times_2C_1}{_5C_2}=\frac{6}{10}

同様に考えて、
X = 2のとき

2C25C2=110\frac{_2C_2}{_5C_2}=\frac{1}{10}

それぞれの確率を表に記入して完成です。

X012計
P310\frac{3}{10}610\frac{6}{10}110\frac{1}{10}1

これでクリア。

確率分布を表にまとめよう! 解法の整理

(1)(2)(3)で用いた解法の手順を整理しましょう。

確率変数の取り得る値を考える

確率分布の表を作る

確率を計算して表を埋める

どの問題もこの手順で解きました。

初見の問題を解く際にこの手順を意識してください。

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