確率・統計の問題
1 個のさいころを投げ、出た目を とする。続いて、 から までの 個の整数の中から 1 つを等しい確率で選び、選んだ整数を とする。たとえば のときは、 のどれかがそれぞれ確率 で選ばれる。このとき、 の期待値 を求めよ。
この問題で使うもの
- 条件付き分布と全期待値の公式(説明と入口の問題)
- 期待値(説明と入口の問題)
- 確率変数の期待値・分散と (説明と入口の問題)
- 等差・等比数列の和と Σ(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(62 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 樹形図で数え上げる
- 積の法則と和の法則
- 和の法則・積の法則と樹形図
- 順列・円順列・重複順列
- 組合せ
- 確率の定義と和事象・余事象
- 期待値
- 確率変数と確率分布
- 平均と合計
- 平均値・中央値・最頻値
- 代表値(平均値・中央値・最頻値)
- 分散と標準偏差
- 変量の変換と平均・分散
- 確率変数の期待値・分散と
- 確率変数の和と積(独立な場合)
- 分数のたし算・ひき算
- 小数の四則計算
- 正負の数の加法・減法
- 分数のかけ算・わり算
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 乗法公式による展開
- 因数分解
- 3 次式までの展開と因数分解
- 微分係数と導関数の定義
- 多項式の微分
- 多項式の不定積分
- 等間隔にならんだ数の和
- 等差・等比数列の和と Σ
- 数列の極限
- 関数の極限
- 積と商の微分
- 合成関数の微分
- 円の周の長さと面積
- おうぎ形の弧の長さと面積
- 弧の長さからおうぎ形の中心角と面積を求める
- 三角形・四角形の面積
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 三平方の定理
- 特別な直角三角形の辺の比
- 弧度法と単位円による三角関数
- の極限
- 加法定理と 2 倍角・半角・積和の公式
- 三角関数の導関数
- 根号の乗除と加減
- 指数の拡張と指数関数
- 対数の定義と性質
- 自然対数の底
- 指数関数・対数関数の導関数
- 基本的な関数の不定積分
- 置換積分
- 部分積分
- 定積分の計算
- 定積分の置換・部分積分と偶関数・奇関数
- 重積分と累次積分
- 同時分布・周辺分布と独立性
- 条件付き確率と乗法定理
- 条件付き分布と全期待値の公式
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
条件付き期待値と全期待値の公式 を使う。まず と固定したときの の分布を考えよう。
ヒント 2
のとき ()なので、 を計算する。
ヒント 3
となるので、 を を使って計算すればよい。
答えと解説
答えを見る
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解説を読む
手順 1:条件付き分布を求める。
()が与えられたとき、 は を等しい確率でとるので、 の条件付き分布は
である。
手順 2:条件付き期待値を求める。
よって である。
手順 3:全期待値の公式 を使う。
さいころの目 は を確率 ずつとるので
したがって、 を用いて
(確認)直接計算すると となり一致する。
答え:
別解
Y は 1〜6 を等確率 でとる。Y=y のとき X は 1〜y の一様分布なので 。全期待値の法則より 。 なので 。
検算:。