問題1:A, B, Cの3種類のくじがあり、それぞれの当たる確率が $1/10$, $1/5$, $1/2$ である。 (1) A, B, C すべてのくじで当たる確率を求めよ。 (2) 少なくとも1種類のくじで当たる確率を求めよ。 問題2:赤玉4個と白玉2個が入った袋から玉を1個取り出し、色を見て元に戻す試行を5回行う。 (1) 赤玉の方がちょうど3回出る確率を求めよ。 (2) 赤玉の方が3回以上出る確率を求めよ。

確率論・統計学確率余事象二項分布独立試行
2025/7/6
はい、承知しました。画像の問題を解きます。

1. 問題の内容

問題1:A, B, Cの3種類のくじがあり、それぞれの当たる確率が 1/101/10, 1/51/5, 1/21/2 である。
(1) A, B, C すべてのくじで当たる確率を求めよ。
(2) 少なくとも1種類のくじで当たる確率を求めよ。
問題2:赤玉4個と白玉2個が入った袋から玉を1個取り出し、色を見て元に戻す試行を5回行う。
(1) 赤玉の方がちょうど3回出る確率を求めよ。
(2) 赤玉の方が3回以上出る確率を求めよ。

2. 解き方の手順

問題1:
(1) A, B, Cすべて当たる確率は、それぞれの確率の積で計算できる。
P(ABC)=P(A)×P(B)×P(C)P(A \cap B \cap C) = P(A) \times P(B) \times P(C)
(2) 少なくとも1種類当たる確率は、余事象の考え方を使う。つまり、すべて外れる確率を1から引くことで求められる。
P(少なくとも1つ当たる)=1P(すべて外れる)P(\text{少なくとも1つ当たる}) = 1 - P(\text{すべて外れる})
P(すべて外れる)=P(Ac)×P(Bc)×P(Cc)P(\text{すべて外れる}) = P(A^c) \times P(B^c) \times P(C^c)
ここで、P(Ac)=1P(A)P(A^c) = 1 - P(A)P(Bc)=1P(B)P(B^c) = 1 - P(B)P(Cc)=1P(C)P(C^c) = 1 - P(C)
問題2:
(1) これは二項分布の問題である。赤玉が出る確率 p=4/6=2/3p = 4/6 = 2/3、白玉が出る確率 q=1p=1/3q = 1 - p = 1/3。5回の試行で赤玉がちょうど3回出る確率を求める。
P(赤玉が3回)=5C3×p3×q2P(\text{赤玉が3回}) = {}_5C_3 \times p^3 \times q^2
ここで、5C3=5!3!(53)!=5×42×1=10{}_5C_3 = \frac{5!}{3!(5-3)!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10
(2) 赤玉が3回以上出る確率は、赤玉が3回、4回、5回出る確率の和で計算できる。
P(赤玉が3回以上)=P(赤玉が3回)+P(赤玉が4回)+P(赤玉が5回)P(\text{赤玉が3回以上}) = P(\text{赤玉が3回}) + P(\text{赤玉が4回}) + P(\text{赤玉が5回})
P(赤玉が4回)=5C4×p4×q1P(\text{赤玉が4回}) = {}_5C_4 \times p^4 \times q^1
P(赤玉が5回)=5C5×p5×q0P(\text{赤玉が5回}) = {}_5C_5 \times p^5 \times q^0
ここで、5C4=5{}_5C_4 = 55C5=1{}_5C_5 = 1

3. 最終的な答え

問題1:
(1) P(ABC)=110×15×12=1100P(A \cap B \cap C) = \frac{1}{10} \times \frac{1}{5} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{100}
(2) P(Ac)=1110=910P(A^c) = 1 - \frac{1}{10} = \frac{9}{10}
P(Bc)=115=45P(B^c) = 1 - \frac{1}{5} = \frac{4}{5}
P(Cc)=112=12P(C^c) = 1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2}
P(すべて外れる)=910×45×12=36100=925P(\text{すべて外れる}) = \frac{9}{10} \times \frac{4}{5} \times \frac{1}{2} = \frac{36}{100} = \frac{9}{25}
P(少なくとも1つ当たる)=1925=1625P(\text{少なくとも1つ当たる}) = 1 - \frac{9}{25} = \frac{16}{25}
問題2:
(1) P(赤玉が3回)=10×(23)3×(13)2=10×827×19=80243P(\text{赤玉が3回}) = 10 \times (\frac{2}{3})^3 \times (\frac{1}{3})^2 = 10 \times \frac{8}{27} \times \frac{1}{9} = \frac{80}{243}
(2) P(赤玉が4回)=5×(23)4×(13)1=5×1681×13=80243P(\text{赤玉が4回}) = 5 \times (\frac{2}{3})^4 \times (\frac{1}{3})^1 = 5 \times \frac{16}{81} \times \frac{1}{3} = \frac{80}{243}
P(赤玉が5回)=1×(23)5×(13)0=32243P(\text{赤玉が5回}) = 1 \times (\frac{2}{3})^5 \times (\frac{1}{3})^0 = \frac{32}{243}
P(赤玉が3回以上)=80243+80243+32243=192243=6481P(\text{赤玉が3回以上}) = \frac{80}{243} + \frac{80}{243} + \frac{32}{243} = \frac{192}{243} = \frac{64}{81}
答え:
問題1:(1) 1100\frac{1}{100} (2) 1625\frac{16}{25}
問題2:(1) 80243\frac{80}{243} (2) 6481\frac{64}{81}

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