未開始14

独立試行と反復試行

各試行が互いに影響しないことを確認し、積の法則・組合せ・余事象で反復試行の確率を求めます。

この教材でできるようになること

  • 2つの試行が独立であるかを判断できる

  • 反復試行でちょうどr回起こる確率を求められる

  • 「少なくとも1回」を余事象で求められる

1

前の結果が次の確率を変えないなら独立

コインを繰り返し投げるとき、1回目の結果は2回目の表の確率を変えません。このような試行を独立といいます。独立な2つの事象 A,BA,B がともに起こる確率は、確率をかけます。

P(AB)=P(A)P(B)P(A\cap B)=P(A)P(B)

2

ちょうどr回は「並び方×1つの並びの確率」

nCrpr(1p)nr{}_nC_r p^r(1-p)^{n-r}

1回の成功確率が pp の独立な試行を nn 回行い、ちょうど rr 回成功する確率です。nCr{}_nC_r は、成功する rr 回の位置を選ぶ数です。

問われ方

方針

ちょうどr回

nCrpr(1p)nr{}_nC_r p^r(1-p)^{n-r}

少なくとも1回

1−1回も起こらない確率

3

コイン3回で表がちょうど2回出る確率

  1. 1

    表が出る2回の位置は、3か所から2か所を選びます。

    3C2=3{}_3C_2=3

  2. 2

    例えば「表・表・裏」という1つの並びの確率は 18\frac18 です。

    (12)2(12)=18\left(\frac12\right)^2\left(\frac12\right)=\frac18

  3. 3

    同じ確率の並びが3通りあるので、求める確率は 38\frac38 です。

    3C2(12)2(12)=38{}_3C_2\left(\frac12\right)^2\left(\frac12\right)=\frac38

4

さいころ4回で1がちょうど1回出る確率

1個のさいころを4回投げるとき、1の目がちょうど1回出る確率を選んでください。

P(1がちょうど1回)=?P(\text{1がちょうど1回})=?

使う式
求める確率
5

条件を1つ変えて、失敗側の計算を再利用する

同じ4回の試行で、条件を「1がちょうど1回」から「1が少なくとも1回」に変えます。前問で使った「1が出ない確率 56\frac56」を再利用して答えてください。

P(1が少なくとも1回)=?P(\text{1が少なくとも1回})=?

1が少なくとも1回出る確率
6

独立試行の振り返り

  • 前の結果が次の確率を変えないか確認する

  • 独立な事象が続けて起こる確率はかける

  • 戻さずに取り出すと一般には独立でなく、条件付き確率で考える

  • ちょうどr回では、成功位置の選び方 nCr{}_nC_r をかける

  • 少なくとも1回は、1から1回も起こらない確率を引く

仕上げ

確認問題

確認問題に合格するとこの単元を完了します。

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