1枚の硬貨を6回投げたとき、表がちょうど5回出る確率を求める問題です。

確率論・統計学確率二項分布組み合わせ
2025/4/7

1. 問題の内容

1枚の硬貨を6回投げたとき、表がちょうど5回出る確率を求める問題です。

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。
硬貨を1回投げる試行において、表が出る確率を pp とします。
この場合、表と裏が出る確率は等しいので、p=12p = \frac{1}{2} です。
また、裏が出る確率は 1p=121 - p = \frac{1}{2} です。
6回の試行で表が5回出る確率は、二項分布の確率公式を用いて計算できます。
二項分布の確率公式は次の通りです。
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(ここでは6回)、
kk は成功回数(ここでは表が出る回数で5回)、
pp は1回の試行で成功する確率(ここでは表が出る確率で 12\frac{1}{2})、
(nk)\binom{n}{k} は二項係数で、nn個の中からkk個を選ぶ組み合わせの数を表します。
(nk)=n!k!(nk)!\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}
今回の問題では、n=6n=6, k=5k=5, p=12p=\frac{1}{2} なので、
(65)=6!5!(65)!=6!5!1!=6×5×4×3×2×1(5×4×3×2×1)(1)=6\binom{6}{5} = \frac{6!}{5!(6-5)!} = \frac{6!}{5!1!} = \frac{6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{(5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1)(1)} = 6
したがって、求める確率は
P(X=5)=(65)(12)5(12)65=6×(12)5×(12)1=6×(12)6=6×164=664=332P(X=5) = \binom{6}{5} (\frac{1}{2})^5 (\frac{1}{2})^{6-5} = 6 \times (\frac{1}{2})^5 \times (\frac{1}{2})^1 = 6 \times (\frac{1}{2})^6 = 6 \times \frac{1}{64} = \frac{6}{64} = \frac{3}{32}

3. 最終的な答え

332\frac{3}{32}

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