1個のサイコロを360回投げるとき、1の目が50回以上出る確率を求める問題です。二項分布を正規分布で近似して、標準正規分布表を利用して確率を計算します。

確率論・統計学確率二項分布正規分布確率の近似標準正規分布
2025/7/23

1. 問題の内容

1個のサイコロを360回投げるとき、1の目が50回以上出る確率を求める問題です。二項分布を正規分布で近似して、標準正規分布表を利用して確率を計算します。

2. 解き方の手順

まず、1の目が出る回数をXとすると、Xは二項分布 B(n,p)B(n, p)に従います。この問題では、n=360n = 360 (試行回数) であり、p=16p = \frac{1}{6} (1の目が出る確率)です。
次に、二項分布の平均 mm と標準偏差 σ\sigma を計算します。
m=np=360×16=60m = np = 360 \times \frac{1}{6} = 60
σ=np(1p)=360×16×56=50=25×2=52\sigma = \sqrt{np(1-p)} = \sqrt{360 \times \frac{1}{6} \times \frac{5}{6}} = \sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = 5\sqrt{2}
次に、標準化変数 Z=XmσZ = \frac{X-m}{\sigma} を用いて、X=50のときのZの値を計算します。
Z=506052=1052=22=21.41Z = \frac{50 - 60}{5\sqrt{2}} = \frac{-10}{5\sqrt{2}} = \frac{-2}{\sqrt{2}} = -\sqrt{2} \approx -1.41
求める確率は P(X50)P(X \geq 50) です。これを標準化変数Zを用いて表現すると、P(Z1.41)P(Z \geq -1.41) となります。
P(Z1.41)=P(1.41Z0)+P(Z0)P(Z \geq -1.41) = P(-1.41 \leq Z \leq 0) + P(Z \geq 0)
ここで、P(1.41Z0)P(-1.41 \leq Z \leq 0) は標準正規分布表の値 u(1.41)=0.42073u(1.41) = 0.42073 を使用します。また、P(Z0)=0.5P(Z \geq 0) = 0.5 (標準正規分布の対称性) です。
したがって、P(Z1.41)=0.42073+0.5=0.92073P(Z \geq -1.41) = 0.42073 + 0.5 = 0.92073

3. 最終的な答え

0. 92073

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