500円硬貨1枚と100円硬貨2枚を同時に投げるとき、表の出た硬貨の金額の和の期待値を求める。

確率論・統計学期待値確率硬貨
2025/6/2

1. 問題の内容

500円硬貨1枚と100円硬貨2枚を同時に投げるとき、表の出た硬貨の金額の和の期待値を求める。

2. 解き方の手順

まず、500円硬貨が表になる確率と、100円硬貨が表になる確率を考える。それぞれの硬貨について、表が出る確率は 1/21/2 である。
次に、起こりうるすべてのパターンとその確率、および金額の合計を計算する。
* 500円硬貨が表、100円硬貨2枚とも表: 500 + 100 + 100 = 700円。確率は (1/2)(1/2)(1/2)=1/8(1/2) * (1/2) * (1/2) = 1/8
* 500円硬貨が表、100円硬貨1枚が表: 500 + 100 = 600円。確率は (1/2)(1/2)(1/2)2C1=1/82=2/8=1/4(1/2) * (1/2) * (1/2) * 2C1=1/8 * 2 = 2/8 = 1/4
* 500円硬貨が表、100円硬貨0枚が表: 500円。確率は (1/2)(1/2)(1/2)=1/8(1/2) * (1/2) * (1/2)= 1/8
* 500円硬貨が裏、100円硬貨2枚とも表: 100 + 100 = 200円。確率は (1/2)(1/2)(1/2)=1/8(1/2) * (1/2) * (1/2) = 1/8
* 500円硬貨が裏、100円硬貨1枚が表: 100円。確率は (1/2)(1/2)(1/2)2C1=1/82=2/8=1/4(1/2) * (1/2) * (1/2) * 2C1=1/8 * 2 = 2/8 = 1/4
* 500円硬貨が裏、100円硬貨0枚が表: 0円。確率は (1/2)(1/2)(1/2)=1/8(1/2) * (1/2) * (1/2)= 1/8
最後に、それぞれの金額に確率を掛け、それらを合計して期待値を計算する。
期待値 = (700(1/8))+(600(1/4))+(500(1/8))+(200(1/8))+(100(1/4))+(0(1/8))(700 * (1/8)) + (600 * (1/4)) + (500 * (1/8)) + (200 * (1/8)) + (100 * (1/4)) + (0 * (1/8))
=(700/8)+(600/4)+(500/8)+(200/8)+(100/4)+0 = (700/8) + (600/4) + (500/8) + (200/8) + (100/4) + 0
=(700/8)+(1200/8)+(500/8)+(200/8)+(200/8) = (700/8) + (1200/8) + (500/8) + (200/8) + (200/8)
=(700+1200+500+200+200)/8 = (700 + 1200 + 500 + 200 + 200) / 8
=2800/8 = 2800 / 8
=350 = 350

3. 最終的な答え

350円

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