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東北大学 2017年度
文系数学 前期 第4問

問題

A君とB君はそれぞれ,0から5までの数字が1つずつ書かれた6枚のカードが入った箱を1つもっている。2人は,自分の箱の中から無作為に3枚のカードを取り出して得点を競うゲームをする。取り出された3枚のカードに0が含まれていない場合の得点は3枚のカードに書かれた数の平均値とし,0が含まれている場合は残り2枚のカードに書かれた数の合計とする。このとき,次の問いに答えよ。

(1) A君,B君の少なくとも一方が0を取り出して,しかも双方とも得点が3点となる確率を求めよ。

(2) A君の得点が整数でなく,かつ,B君の得点より大きい確率を求めよ。

出典:東北大学 2017年度 前期日程 第2次学力試験 文系 前期 第4問

方針

1人の取り出し方20通りを得点ごとに分類し,その分布表を使い回す。(1)は得点3の取り出し方のうち,0を含むものと含まないものを分け,双方が3点で少なくとも一方が0を含む場合を補集合で数える。(2)はA君の非整数得点だけを取り出し,各得点より小さいB君の取り出し方の累積個数を掛け合わせる。

解答

1人が3枚を取り出す方法は 通りである。まず得点分布を作る。0を含まない場合は平均,0を含む場合は残り2枚の和が得点であるから,得点と取り出し方の個数は

である。

(1)

得点が3となる取り出し方は の3通りである。このうち0を含むものは1通り,0を含まないものは2通りである。双方とも得点が3となる場合は通りであり,そのうち双方とも0を含まない場合は通りである。したがって,少なくとも一方が0を取り出す場合は 通りである。よって求める確率は である。

(2)

A君の得点が整数でない場合だけを見る。非整数得点は であり,それぞれの個数はである。

B君の得点がそれぞれより小さい取り出し方の個数は,分布表から順に である。したがって条件を満たす組の数は である。全事象は通りなので,求める確率は である。