場合の数と確率の問題
正五角形 ABCDE があり、頂点は反時計回りに A, B, C, D, E の順に並んでいる。点 P ははじめ頂点 A にある。大小 つのさいころを同時に投げ、まず大きいさいころの出た目の数だけ、点 P を頂点から頂点へ反時計回りに移動させる。続いて、小さいさいころの出た目の数だけ、点 P を頂点から頂点へ時計回りに移動させる。このとき、点 P が頂点 A にある確率を求めよ。
この問題で使うもの
- 点の移動と確率(説明と入口の問題)
- 2 つのさいころと 36 通りの表(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(11 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
反時計回りに 頂点、時計回りに 頂点動くと、結果としてどちら向きに何頂点動いたことになるかを考えよう。
ヒント 2
正五角形では 頂点動くと 周してもとの頂点にもどる。 と の差が または になる場合を探そう。
ヒント 3
となる目の出方は 通りある。 と の差が になるのはどんな場合か調べよう。
答えと解説
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解説を読む
大きいさいころの目を 、小さいさいころの目を とする。目の出方は全部で (通り)あり、これらは同様に確からしい。
反時計回りに 頂点進んでから時計回りに 頂点もどるので、結果として点 P は
- のとき:反時計回りに 頂点
- のとき:時計回りに 頂点
- のとき:移動しないのと同じ
だけ動いたことになる。正五角形では 頂点動くとちょうど 周してもとの頂点にもどる。
や は 以下なので、点 P が A にあるのは、次のどれかの場合である。
- のとき: の 通り
- のとき:反時計回りに 頂点で 周。 の 通り
- のとき:時計回りに 頂点で 周。 の 通り
よって、条件を満たす目の出方は (通り)。
したがって、求める確率は
別解
大きいさいころの目を 、小さいさいころの目を とする。点 P は反時計回りに 進み、そのあと時計回りに 戻るので、はじめの頂点 A から見て反時計回りに 進んだ位置にある。正五角形なので、 が の倍数のとき P は A にある。
目の出方は全部で 通り。
が の倍数になるのは、 なので または のとき。
- : の 通り
- : の 通り
- : の 通り
合わせて 通り。
確率は 。
検算: のとき、反時計回りに 進むと A から 進んだ B にあり()、時計回りに 戻ると A。正しい。