赤球3個、青球2個、白球1個が入った袋から1個球を取り出し、色を確認してから元に戻すという試行を3回繰り返す。このとき、3回とも同じ色の球が出る確率を求める。

確率論・統計学確率反復試行確率の加法定理
2025/7/17

1. 問題の内容

赤球3個、青球2個、白球1個が入った袋から1個球を取り出し、色を確認してから元に戻すという試行を3回繰り返す。このとき、3回とも同じ色の球が出る確率を求める。

2. 解き方の手順

まず、袋に入っている球の総数を計算します。
3(赤球)+2(青球)+1(白球)=6()3 (\text{赤球}) + 2 (\text{青球}) + 1 (\text{白球}) = 6 (\text{個})
次に、各色の球を取り出す確率を計算します。
* 赤球を取り出す確率: 36=12\frac{3}{6} = \frac{1}{2}
* 青球を取り出す確率: 26=13\frac{2}{6} = \frac{1}{3}
* 白球を取り出す確率: 16\frac{1}{6}
3回とも同じ色の球が出る確率を計算します。それぞれの色の球が3回とも出る確率を足し合わせます。
P(3回とも同じ色)=P(3回とも赤)+P(3回とも青)+P(3回とも白)P(3回とも同じ色) = P(3回とも赤) + P(3回とも青) + P(3回とも白)
それぞれの色の球が3回とも出る確率を計算します。
* P(3回とも赤)=(12)3=18P(3回とも赤) = (\frac{1}{2})^3 = \frac{1}{8}
* P(3回とも青)=(13)3=127P(3回とも青) = (\frac{1}{3})^3 = \frac{1}{27}
* P(3回とも白)=(16)3=1216P(3回とも白) = (\frac{1}{6})^3 = \frac{1}{216}
3回とも同じ色の球が出る確率を計算します。
P(3回とも同じ色)=18+127+1216P(3回とも同じ色) = \frac{1}{8} + \frac{1}{27} + \frac{1}{216}
通分して計算します。最小公倍数は216です。
P(3回とも同じ色)=27216+8216+1216=27+8+1216=36216P(3回とも同じ色) = \frac{27}{216} + \frac{8}{216} + \frac{1}{216} = \frac{27+8+1}{216} = \frac{36}{216}
約分します。36で割ると、
P(3回とも同じ色)=16P(3回とも同じ色) = \frac{1}{6}

3. 最終的な答え

16\frac{1}{6}

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