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玉を元に戻さずに3回連続で引く確率

◆第問目!

【 難易度 ★ 】
 赤玉が\(\hspace{1pt}5\hspace{1pt}\)個、白玉が\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個入った袋がある。玉を\(\hspace{1pt}1\hspace{1pt}\)個ずつ\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けてを引く。ただし、引いた玉は戻さないとする。このとき、以下の確率を求めよ
  (1) 同じ色の玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けて引く確率
  (2) \(3\hspace{1pt}\)回目に白玉を引く確率

本問では、玉を続けて引くときに『玉を戻さない』という条件があるため、\(2\hspace{1pt}\)回目、\(3\hspace{1pt}\)回目に玉を引く確率はそれより前の結果を考慮して確率を求める必要があります。

同じ色を\(\hspace{1pt}\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けて引く事象は、以下の\(\hspace{1pt}2\hspace{1pt}\)つの事象の和事象となります。
 ・赤玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く
 ・白玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く

\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回目に白玉を引く事象は、以下の順序で玉を引くの事象の和事象となります。
 ・[1] 白, 白, 白
 ・[2] 赤, 白, 白
 ・[3] 白, 赤, 白
 ・[4] 赤, 赤, 白

【答え】
(1) \(\displaystyle\hspace{1pt}\frac{11}{56}\hspace{3pt}\)

(2) \(\displaystyle\hspace{1pt}\frac{3}{8}\hspace{3pt}\)
 

【(1)の解答】
 問題 :『赤玉が\(\hspace{1pt}5\hspace{1pt}\)個、白玉が\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個入った袋がある。玉を\(\hspace{1pt}1\hspace{1pt}\)個ずつ\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けてを引く。ただし、引いた玉は戻さないとする。このとき、同じ色の玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けて引く確率を求めよ』

同じ色を\(\hspace{1pt}\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けて引く事象は、以下の\(\hspace{1pt}2\hspace{1pt}\)つの事象の和事象となります。
 ・赤玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く
 ・白玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く

赤玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く確率は $${\frac{5}{8} \times \frac{4}{7} \times \frac{3}{6} = \frac{5}{28}}$$ となります。

また、白玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く確率は $${\frac{3}{8} \times \frac{2}{7} \times \frac{1}{6} = \frac{1}{56}}$$ となります。

『赤玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く事象』と『白玉を\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個続けて引く事象』は互いに排反であることから、求める確率は $${\frac{5}{28} + \frac{1}{56} = \frac{11}{56}}$$ となります。
 

【(2)の解答】
 問題 :『赤玉が\(\hspace{1pt}5\hspace{1pt}\)個、白玉が\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)個入った袋がある。玉を\(\hspace{1pt}1\hspace{1pt}\)個ずつ\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回続けてを引く。ただし、引いた玉は戻さないとする。このとき、\(3\hspace{1pt}\)回目に白玉を引く確率を求めよ』

\(\hspace{1pt}3\hspace{1pt}\)回目に白玉を引く事象は、以下の順序で玉を引くの事象の和事象となります。
 ・[1] 白, 白, 白
 ・[2] 赤, 白, 白
 ・[3] 白, 赤, 白
 ・[4] 赤, 赤, 白

[1]白, 白, 白と引く確率は、問題(1)から\(\displaystyle\hspace{2pt}\frac{1}{56}\hspace{2pt}\)となります。

[2]赤, 白, 白と引く確率は $${\frac{5}{8} \times \frac{3}{7} \times \frac{2}{6} = \frac{5}{56}}$$ となります。

[3]白, 赤, 白と引く確率は $${\frac{3}{8} \times \frac{5}{7} \times \frac{2}{6} = \frac{5}{56}}$$ となります。

[4]赤, 赤, 白と引く確率は $${\frac{5}{8} \times \frac{4}{7} \times \frac{3}{6} = \frac{10}{56}}$$ となります。

[1]~[4]の事象は互いに排反であることから、求める確率は $${\frac{1}{56} + \frac{5}{56} + \frac{5}{56} + \frac{10}{56} = \frac{3}{8}}$$ となります。

したがって、\(3\hspace{1pt}\)回目に白玉を引く確率は\(\displaystyle\hspace{2pt}\frac{3}{8}\hspace{2pt}\)となります。

出題範囲】   【難易度



 




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