から までの整数が 1 つずつ書かれた 10 枚のカードがあります。この中から 1 枚を取り出すとき、取り出したカードに書かれた数が 3 の倍数である確率を求めなさい。
確率の意味と求め方
起こりうる場合が全部で 通りあり、どれも同様に確からしいとき、ことがら A の起こる場合が 通りなら確率 として求められ、確率の範囲 を説明できる
前提
- 樹形図で数え上げる (算数 場合の数)
- 割合の基本(もとにする量・くらべる量) (算数 割合と比)
この技能までの道筋(3 技能)
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- 樹形図で数え上げる (算数 場合の数)
- 小数の四則計算 (算数 計算と数のきまり)
- 割合の基本(もとにする量・くらべる量) (算数 割合と比)
説明
確率とは、あることがらがどのくらい起こりやすいかを から までの数で表したものです。起こりうる場合が全部で 通りあって、どれも同じ程度に起こると考えられるとき、ことがら A の起こる場合が 通りなら、A の起こる確率は です。さいころ・硬貨・くじ・玉の取り出しなど、偶然に左右されることがらの起こりやすさを比べるときに使います。
なぜそうしてよいのか
たとえば 1 個のさいころを投げるとき、出る目は 1〜6 の 6 通りで、どの目もかたよりなく同じ程度に出ると考えられます。このように、どの場合も同じ程度に起こると考えられることを「同様に確からしい」といいます。さいころを何回も投げると、「3 の倍数の目(3 と 6)が出る」回数は、投げた回数のおよそ の割合に近づいていきます。この割合を、そのことがらの起こる確率と考えます。
確率は割合の考え方そのものです。もとにする量が「起こりうる全部の場合の数 」、くらべる量が「A の起こる場合の数 」で、割合 くらべる量 もとにする量 なので、確率 となります。 通りを正しく数えるために、樹形図や表を使って、もれも重なりもなくすべての場合を書き出します。
A の起こる場合の数 は、 通り以上で全部の 通り以下なので です。これを でわると 、つまり確率 はいつも の範囲にあります。決して起こらないことがら()の確率は 、必ず起こることがら()の確率は です。
手順
何をするのか(さいころを投げる、硬貨を投げる、玉を取り出すなど)を確かめ、どの出方も同様に確からしいことを確認する(さいころや玉はすべて区別して考える)
樹形図や表を使って、起こりうるすべての場合を書き出し、その数 を求める
その中で、ことがら A が起こる場合を数え、その数 を求める
確率 を計算し、約分できるときは約分する。答えが の範囲にあることを確かめる
例題
10 円硬貨と 100 円硬貨を 1 枚ずつ同時に投げるとき、1 枚が表で 1 枚が裏になる確率を求めよ。ただし、どちらの硬貨も表と裏の出方は同様に確からしいものとする。
例題の解答
手順 1:2 枚の硬貨を区別して考える。どの出方も同様に確からしい。
手順 2:(10 円, 100 円)の順に樹形図で書き出すと、(表, 表)、(表, 裏)、(裏, 表)、(裏, 裏)の 4 通り。よって 。
手順 3:1 枚が表で 1 枚が裏になるのは(表, 裏)と(裏, 表)の 2 通り。よって 。
手順 4:確率は 。これは 以上 以下になっている。
答え:
答え:
よくある誤り
出方を「2 枚とも表」「2 枚とも裏」「1 枚が表で 1 枚が裏」の 3 通りとして、確率を としてしまう誤り。この 3 つは同様に確からしくない。正しくは硬貨を区別して 4 通りとし、
分母と分子を逆にしてしまう誤り。全部 通りのうち 通りなのに としてしまう。正しくは 。確率が より大きくなったら必ず誤り
分母に「起こらない場合の数」を使ってしまう誤り。さいころで 3 の倍数の目(3, 6 の 2 通り)が出る確率を、起こらない 4 通りとくらべて としてしまう。正しくは全部の 6 通りをもとにして
樹形図での書き出しにもれや重なりがあり、 を数えまちがえる誤り。たとえば 2 枚の硬貨で(表, 裏)と(裏, 表)を同じものとして 1 つにまとめてしまう。正しくは区別して別々に数える
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
袋の中に、 の数字が 1 つずつ書かれた 6 枚のカードが入っている。この袋からカードを 1 枚取り出し、その数字を十の位とする。取り出したカードは袋に戻さずに、続けてもう 1 枚取り出し、その数字を一の位として 2 けたの整数をつくる。このとき、できる 2 けたの整数が 4 の倍数になる確率を求めよ。
袋の中に、赤玉が 個、白玉が 個入っている。この袋から同時に 個の玉を取り出すとき、赤玉と白玉が 個ずつ出る確率を求めよ。
1 枚の硬貨を 4 回続けて投げ、表が出るたびに 点をもらい、裏が出るたびに 点を失うゲームをする。はじめの得点を 点とするとき、4 回投げ終わったときの得点が 点以上になる確率を求めよ。
袋の中に、赤玉が 個、白玉が 個、合わせて 個の玉が入っている。この袋から同時に 個の玉を取り出すとき、取り出した 個の玉の色が異なる確率を求めよ。
袋の中に、赤玉が 個、青玉が 個、白玉が 個、合わせて 個の玉が入っている。この袋から玉を 個取り出して色を調べ、その玉を袋に戻してよくかき混ぜてから、もう一度玉を 個取り出して色を調べる。 回目と 回目に取り出した玉の色が同じである確率を求めよ。
箱 には の数字が つずつ書かれた 枚のカードが、箱 には の数字が つずつ書かれた 枚のカードが入っている。箱 、箱 からそれぞれカードを 枚ずつ取り出すとき、取り出した 枚のカードに書かれた数の積が偶数になる確率を求めよ。
大小 2 つのさいころを同時に 1 回投げ、大きいさいころの出た目の数を 、小さいさいころの出た目の数を とする。座標平面上に点 をとるとき、点 が関数 のグラフ上にあるか、またはこのグラフより下側にある確率を求めよ。ただし、「グラフより下側にある」とは、 が のときの の値 より小さいことをいう。
数直線上の原点に点 がある。大小 つのさいころを同時に 回投げ、大きいさいころの出た目の数を 、小さいさいころの出た目の数を とする。点 を次の規則にしたがって移動させる。
- まず、点 を正の方向に だけ移動させる。
- 続いて、 が偶数のときは点 を正の方向に だけ移動させ、 が奇数のときは点 を負の方向に だけ移動させる。
移動を終えたときの点 の位置を表す数が 以上 以下である確率を求めよ。
個のさいころと、 枚の硬貨 を同時に 回投げる。さいころの出た目の数を 、表が出た硬貨の枚数を とし、得点を 点とする。たとえば、さいころの目が で、硬貨 だけが表のときの得点は 点である。得点が 点以上になる確率を求めよ。
大小 つのさいころを同時に 回投げ、大きいさいころの出た目の数を 、小さいさいころの出た目の数を とする。 次関数 について、 のときの の値が 以上になる確率を求めよ。
袋の中に、赤玉が 個、白玉が 個、合わせて 個の玉が入っている。この袋から玉を 個ずつ取り出していく。取り出した玉は袋に戻さず、 個目の赤玉を取り出した時点で取り出すのをやめる。取り出すのをやめるまでに取り出した玉の個数( 個目の赤玉を含む)が偶数である確率を求めよ。
袋の中に、 の数字が 1 つずつ書かれた 6 枚のカードが入っている。この袋から同時に 3 枚のカードを取り出し、取り出した 3 枚のカードに書かれた数の積を求める。この積が の倍数になる確率を求めよ。
袋 A には赤玉 個と白玉 個、袋 B には赤玉 個と白玉 個が入っている。まず、袋 A から玉を 個取り出して袋 B に入れ、よくかき混ぜる。続いて、袋 B から玉を 個取り出して袋 A に入れる。このあと、袋 A に入っている赤玉の個数が 個である確率を求めよ。
の数字が つずつ書かれた 枚のカードが袋に入っている。この袋から 枚のカードを同時に取り出し、取り出したカードに書かれた つの数をそれぞれ辺の長さとする三角形をつくる。三角形ができる確率を求めよ。ただし、 つの数のうち最も大きい数が残りの つの数の和より小さいときに三角形ができ、そうでないときは三角形ができないものとする。
立方体 がある。四角形 と四角形 は向かい合う面であり、辺 はこの立方体の辺である。点 ははじめ頂点 にある。 個のさいころを 回投げるごとに、点 を次の規則にしたがって、いまいる頂点から辺を 本たどってとなりの頂点へ移動させる。
- または の目が出たら、辺 に平行な辺をたどって移動する。
- または の目が出たら、辺 に平行な辺をたどって移動する。
- または の目が出たら、辺 に平行な辺をたどって移動する。
(どの頂点にも、辺 のそれぞれに平行な辺がちょうど 本ずつつながっているので、移動先はただ つに決まる。)
さいころを 回投げたあと、点 が頂点 にある確率を求めよ。
この技能の次に学べること
- 硬貨を投げる確率 (中学数学 場合の数と確率)
- 2 つのさいころと 36 通りの表 (中学数学 場合の数と確率)
- 続けて取り出す確率(順番のある取り出し) (中学数学 場合の数と確率)
- 同時に取り出す確率(組み合わせの取り出し) (中学数学 場合の数と確率)