40階建てのビルにいる人が、硬貨を投げて階数を移動します。表が出れば1階上がり、裏が出れば2階下がります。 問1:硬貨を3回投げた後、元の26階にいる確率を求めます。 問2:硬貨を12回投げた後、17階にいる場合、表が出た回数を求めます。

確率論・統計学確率確率変数組み合わせ連立方程式
2025/7/26

1. 問題の内容

40階建てのビルにいる人が、硬貨を投げて階数を移動します。表が出れば1階上がり、裏が出れば2階下がります。
問1:硬貨を3回投げた後、元の26階にいる確率を求めます。
問2:硬貨を12回投げた後、17階にいる場合、表が出た回数を求めます。

2. 解き方の手順

問1:
3回投げて26階に戻るということは、合計の移動階数が0になる必要があります。
表をxx回、裏をyy回とすると、x+y=3x + y = 3 かつ x2y=0x - 2y = 0という連立方程式が成り立ちます。
これを解くと、x=2,y=1x = 2, y = 1となります。
つまり、表が2回、裏が1回出ればよいことになります。
3回のうち表が2回、裏が1回出る組み合わせは、3C2 = 3通りです。
硬貨を3回投げる全てのパターンは23=82^3 = 8通りです。
したがって、確率は38\frac{3}{8}となります。
問2:
硬貨を12回投げて17階にいるということは、合計の移動階数が1726=917 - 26 = -9になる必要があります。
表をxx回、裏をyy回とすると、x+y=12x + y = 12 かつ x2y=9x - 2y = -9という連立方程式が成り立ちます。
これを解くと、x=5,y=7x = 5, y = 7となります。
したがって、表が出た回数は5回です。

3. 最終的な答え

問1:38\frac{3}{8}
問2:5回

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