2025年10月12日日曜日

点が進む位置の確率の問題

これは、ここをクリックした先の問題の解答です。

【問1】
 数直線上の原点Oに点Pがある。1個のサイコロを投げて、1,2,3,4が出たらPを正の向きに2だけ、5,6の目が出たら負の向きに3だけ移動させる。サイコロを5回投げた後、PがOにある確率を求めよ。

【解1】 
 先ず、下図のように左から右に樹形図を書いて問題を整理する。
縦軸は数直線上の点Pの位置をあらわし、
横軸はサイコロを投げた回数の順をあらわす。
樹形図の枝と節の確率を順次に計算していく。

 この樹形図の各枝は、事象の確率の太さを持つ。この樹形図は、枝を束ねた合流点の節を持つ。合流点の節では、その合流点の事象に至る樹形図の枝の確率の和の太さになる。
 上図のように、分岐した枝の太さ(確率)と合流点の節の太さ(確率)を地道に計算していく。

 こうして枝の確率を地道に書いていくと、
サイコロを5回投げた後、PがOにある場合を表す節⑪の確率が、

になる。
(解1おわり)

【解2】
 先ず、下図のように左から右に樹形図を書いて問題を整理する。
縦軸は数直線上の点Pの位置をあらわし、
横軸はサイコロを投げた回数の順をあらわす。

サイコロを5回投げた後、PがOにある場合を表す節⑪の確率
=(⓪から⑪に至る全ての経路の数)×(経路毎の確率)
である。

⓪から⑪に至るどの経路も、右上には合計3回進み、右下には合計2回進むので、
どの経路を通る確率も同じ確率の、

である。

⓪から⑪に至る全ての経路の数は、

で計算できる。

よって、求める確率は、

である。
(解2おわり)

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