あるコインは表が出る確率が4割(0.4)です。このコインを5回投げたとき、表がちょうど1回だけ出る確率を計算します。

確率論・統計学確率二項分布確率質量関数
2025/8/6

1. 問題の内容

あるコインは表が出る確率が4割(0.4)です。このコインを5回投げたとき、表がちょうど1回だけ出る確率を計算します。

2. 解き方の手順

この問題は二項分布の問題として考えることができます。
コインを5回投げる試行において、表が出る回数が1回である確率を求めます。
二項分布の確率質量関数は以下の通りです。
P(X=k)=(nk)pk(1p)nkP(X = k) = \binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}
ここで、
* nn は試行回数(この場合は5回)
* kk は成功回数(この場合は1回)
* pp は成功確率(この場合は表が出る確率、0.4)
* (nk)\binom{n}{k} は二項係数で、nn 個から kk 個を選ぶ組み合わせの数
二項係数は以下のように計算されます。
(nk)=n!k!(nk)!\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}
この問題の場合、n=5n = 5, k=1k = 1, p=0.4p = 0.4 なので、それぞれを代入して計算します。
まず、二項係数を計算します。
(51)=5!1!(51)!=5!1!4!=5×4×3×2×1(1)(4×3×2×1)=5\binom{5}{1} = \frac{5!}{1!(5-1)!} = \frac{5!}{1!4!} = \frac{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{(1)(4 \times 3 \times 2 \times 1)} = 5
次に、pkp^k を計算します。
pk=(0.4)1=0.4p^k = (0.4)^1 = 0.4
次に、(1p)nk(1-p)^{n-k} を計算します。
(1p)nk=(10.4)51=(0.6)4=0.6×0.6×0.6×0.6=0.1296(1-p)^{n-k} = (1-0.4)^{5-1} = (0.6)^4 = 0.6 \times 0.6 \times 0.6 \times 0.6 = 0.1296
最後に、これらの値を二項分布の式に代入して確率を計算します。
P(X=1)=(51)×(0.4)1×(0.6)4=5×0.4×0.1296=2×0.1296=0.2592P(X = 1) = \binom{5}{1} \times (0.4)^1 \times (0.6)^4 = 5 \times 0.4 \times 0.1296 = 2 \times 0.1296 = 0.2592

3. 最終的な答え

0. 2592

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