問題は3つあります。 (1) 順列と組み合わせの値を計算する問題。具体的には $_5P_3$, $_4P_4$, $_6C_2$, $_5C_3$ を計算します。 (2) 大小2つのサイコロを同時に投げた時、出た目の和が6の倍数になる確率と、出た目の積が奇数になる確率を求めます。 (3) 50以下の自然数全体の集合を$U$とし、$U$の部分集合で、2の倍数全体の集合を$A$、3の倍数全体の集合を$B$とします。このとき、$n(B)$, $n(A \cap B)$, $n(A \cap \overline{B})$, $n(\overline{A \cup B})$を求めます。

確率論・統計学順列組み合わせ確率集合
2025/3/23
はい、承知いたしました。問題文を読み解き、解答を作成します。

1. 問題の内容

問題は3つあります。
(1) 順列と組み合わせの値を計算する問題。具体的には 5P3_5P_3, 4P4_4P_4, 6C2_6C_2, 5C3_5C_3 を計算します。
(2) 大小2つのサイコロを同時に投げた時、出た目の和が6の倍数になる確率と、出た目の積が奇数になる確率を求めます。
(3) 50以下の自然数全体の集合をUUとし、UUの部分集合で、2の倍数全体の集合をAA、3の倍数全体の集合をBBとします。このとき、n(B)n(B), n(AB)n(A \cap B), n(AB)n(A \cap \overline{B}), n(AB)n(\overline{A \cup B})を求めます。

2. 解き方の手順

(1) 順列と組み合わせの計算を行います。
* 5P3=5!(53)!=5!2!=5×4×3=60_5P_3 = \frac{5!}{(5-3)!} = \frac{5!}{2!} = 5 \times 4 \times 3 = 60
* 4P4=4!(44)!=4!0!=4×3×2×1=24_4P_4 = \frac{4!}{(4-4)!} = \frac{4!}{0!} = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24
* 6C2=6!2!(62)!=6!2!4!=6×52×1=15_6C_2 = \frac{6!}{2!(6-2)!} = \frac{6!}{2!4!} = \frac{6 \times 5}{2 \times 1} = 15
* 5C3=5!3!(53)!=5!3!2!=5×42×1=10_5C_3 = \frac{5!}{3!(5-3)!} = \frac{5!}{3!2!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10
(2) サイコロの問題を解きます。
* 大小2つのサイコロの目の和が6の倍数になるのは、和が6または12になる場合です。
* 和が6になるのは (1, 5), (2, 4), (3, 3), (4, 2), (5, 1) の5通り。
* 和が12になるのは (6, 6) の1通り。
* 全部で 5+1=65 + 1 = 6通り。
* 確率は 636=16\frac{6}{36} = \frac{1}{6}
* 大小2つのサイコロの目の積が奇数になるのは、両方の目が奇数の場合です。
* 奇数の目は1, 3, 5の3つ。
* 両方奇数になるのは 3×3=93 \times 3 = 9 通り。
* 確率は 936=14\frac{9}{36} = \frac{1}{4}
(3) 集合の問題を解きます。
* n(B)n(B): 50以下の3の倍数の個数を求めます。50÷3=1650 \div 3 = 16 あまり 2 なので、3の倍数は16個。
* n(AB)n(A \cap B): 50以下の2の倍数かつ3の倍数、つまり6の倍数の個数を求めます。 50÷6=850 \div 6 = 8 あまり 2 なので、6の倍数は8個。
* n(AB)n(A \cap \overline{B}): 50以下の2の倍数で、3の倍数でないものの個数を求めます。2の倍数は50÷2=2550 \div 2 = 25個。そのうち6の倍数(2の倍数かつ3の倍数)は8個なので、258=1725 - 8 = 17個。
* n(AB)n(\overline{A \cup B}): 50以下の2の倍数でも3の倍数でもないものの個数を求めます。
* n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)=25+168=33n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B) = 25 + 16 - 8 = 33
* n(AB)=50n(AB)=5033=17n(\overline{A \cup B}) = 50 - n(A \cup B) = 50 - 33 = 17

3. 最終的な答え

(1)
* 5P3=60_5P_3 = 60
* 4P4=24_4P_4 = 24
* 6C2=15_6C_2 = 15
* 5C3=10_5C_3 = 10
(2)
* 出た目の和が6の倍数である確率は 16\frac{1}{6}
* 出た目の積が奇数である確率は 14\frac{1}{4}
(3)
* n(B)=16n(B) = 16
* n(AB)=8n(A \cap B) = 8
* n(AB)=17n(A \cap \overline{B}) = 17
* n(AB)=17n(\overline{A \cup B}) = 17

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