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東北大学 2009年度
後期・文理共通数学 後期 文系・理系第2問

問題

アメ玉の入った缶がある.白のアメ玉が11個,赤黄緑青の4色のアメ玉がそれぞれ1個ずつ,合計15個入っている.缶の中身をよく混ぜてから3個同時に取り出す.取り出した3個について以下の確率と期待値を求めよ.

(1) 3個とも白のアメ玉である確率.

(2) 緑のアメ玉が含まれる確率.

(3) 緑と青のアメ玉の個数の合計の期待値.

(4) 白以外のアメ玉の個数の期待値.

出典:東北大学 2009年度 後期日程 第2次学力試験 後期・文理共通 後期 文系・理系第2問

方針

3個を同時に取り出すので,全事象は通りで数える。特定色のアメ玉は1個だけなので,「含まれる」確率はその1個を固定して残りを選ぶ。期待値は,緑や青など各色のアメ玉が取り出されたかどうかを0,1で表す変数の和として考え,期待値の加法性を使う。

解答

(1)

15個の中から3個を同時に取り出すので,全体は 通りである。3個とも白であるためには,11個の白から3個を選べばよい。したがって確率は

である。

(2)

緑のアメ玉は1個だけである。緑が含まれるためには,緑の1個を必ず選び,残り2個を他の14個から選べばよい。よって確率は

である。

(3)

緑のアメ玉が取り出されたとき1,そうでないとき0をとる変数を,青について同様にとする。求める個数は である。特定の1個のアメ玉が取り出される確率は なので である。期待値の加法性より である。

(4)

白以外のアメ玉は赤,黄,緑,青の4個である。それぞれについて,取り出される確率はである。白以外の個数を,これら4個が取り出されたかどうかの和として表せば,期待値は である。