未解決ファイルARCHIVE
FILE No.15411REOPENED

簡単なようで難しい・・・

その他出題 ありだみかん2011-04-24
事件概要
簡単なようで難しい確率の問題です。

ここに十円玉がn枚、百円玉がn+1枚あるとします。

これら全てを同時に投げたとき表が出た十円玉より表が出た百円玉のほうが多い確率を求めて下さい。

全て半角にて解答して下さい。(小数は使わないこと)
※数学記号を使用する場合も半角で、
 分数は「/」、巾乗は「^」を使用して下さい。
 「()」を使う場合は必要最低限でお願いします。

解答例)1/(n+1)
封印された解答を開く
1/2
ヒントカンのいい人なら答えはすぐにわかると思います。
でも、ちゃんと解くためには発想の転換が必要です。
解説カンのいい人は一瞬で答えがわかったんじゃないでしょうか。

でも、ちゃんとした解答を求められると結構悩むんじゃないかと思います。

以下に解答例を示しておきます。
※わかりにくい点がありましたらコメントまで

<問題文>
ここに十円玉がn枚、百円玉がn+1枚あるとします。

これら全てを同時に投げたとき表が出た十円玉より表が出た百円玉のほうが多い確率を求めて下さい。

<解答>
問題文には全て同時に投げるとありますが、
ちょっと小細工します。
n枚の十円玉とn枚の百円玉を先に投げて、
最後に残りの1枚の百円玉を投げると考えても
確率を考える上では同じことです。

ではn枚ずつの十円玉と百円玉を投げて起こる事象PとQを以下のように定義します。

事象P:「表の出た十円玉の枚数より表の出た百円玉の枚数の方が多い」
事象Q:「表の出た十円玉の枚数と表の出た百円玉の枚数が等しい」

そして事象Pが起こる確率をp、事象Qが起こる確率をqとします。
(ちなみに、この時点ではまだ百円玉が1枚残っている状態です)

このとき投げた硬貨の枚数は等しいので
「表の出た十円玉の枚数より表の出た百円玉の枚数の方が少ない」という事象をP’とすると
事象P’は事象Pと全く反対の事象ですので起こる確率もpとなりますね。

すなわちn枚の十円玉と百円玉を投げたとき
以下の事象P、Q、P’が起こりうる全ての事象を満たしていることになります。
事象P :「表の出た十円玉の枚数より表の出た百円玉の枚数の方が多い」 (確率p)
事象Q :「表の出た十円玉の枚数と表の出た百円玉の枚数が等しい」   (確率q)
事象P’:「表の出た十円玉の枚数より表の出た百円玉の枚数の方が少ない」(確率p)

そして確率は全て足すと1になるので2p+q=1が成り立ちます。

ここで残っている1枚の百円玉を投げて考えると
最初の問題の状態が起こるのは「事象Pが起こる」もしくは
「事象Qが起こってさらに残り1枚の百円玉も表である」場合
のどちらかとなります。
<補足説明>
事象Pが起こった時点で表が出た百円玉の枚数の方が多いのが確定しているので、残り1枚は関係ありません。
また、事象Qが起こった場合、最後の1枚が表だった場合に限り最終的に表が出た百円玉の枚数の方が多くなります。
事象P’が起こった場合は最後の1枚の結果に関わらず表が出た百円玉の枚数の方が多くなることはありません。


よって求める確率は
(Pが起こる確率)+(Qが起こる確率)×(残り1枚の百円玉が表の確率)
=p+q*(1/2)
=p+(1-2p)*(1/2) ←ここでさっきの「2p+q=1」を使ってます。
=1/2

よって答えは「1/2」です。

硬貨の枚数をn枚としていましたが、実は何枚であっても変わらないんです。
例えば、n=0、n=1で計算してみてどちらも1/2であるってことに気づけば、
カンのいい人ならnが何であろうと1/2だと気づくはずです。

捜査データ

解答数
152
歴代 11784位 / 16,274
正解数
41
正解率
27%
その他カテゴリ平均 18%
評価
★★★★★
3 pt / 歴代 7875位
Good / Bad
3 / 0
評価ボタンの投票
コメント
8
証言記録
正解率
27%
縦線 = カテゴリ平均

証言記録 (8)

すけきよ正解者
京大の入試問題でしたっけ。閃きが必要ですね。
ありだみかん
すけきよさん、さすがよくご存知ですね!
おっしゃる通り、京大の過去の入試問題です。
単純なわりに難しい問題だなと、印象に残り覚えていたので
出してみました。
まるごとバナナ
私はカンだけで^^;
残り5件の証言をすべて表示
ありだみかん
>まるごとバナナ
勘でも正解は正解です。おめでとうございます。
数学の世界では感覚で答えを見つけといて後で証明するってパターンは
多々ありますしね。
有名なフェルマー予想やポアンカレ予想なんかもそうです。
予想を立てた本人たちは感覚的にそれっぽいと予想したけど自分では
証明出来ずにあとから誰かが証明したわけですから。
ありだみかん
>まるごとバナナさん
↓のコメントでは呼び捨てにしてしまいすみませんでした。
スケットダンス正解者
ありだみかんさんはもしかして京大受けたんですか?
ありだみかん
>スケットダンスさん
残念ながら京大卒ではないんです・・・^^;
純粋に数学が好きなのでいろんな大学の数学の入試問題を
ときどきチェックしてるだけなんですよ。
特に京大は短文だけど難しい問題をよく出すので個人的には好きですね。
例をあげるなら「tan1°は有理数か?」なんてのが前にありました。
もちろん答えは「No」ですが、ちゃんと証明するにはテクニックが必要です。
もし興味があったら調べてみてくださいね。

ちなみに私は既に社会人でサラリーマンをやっております。
ねじ正解者
こういうのって面白いですよね〜

関連する問題

NEXT CASE

現代版推理ゲーム

未解決ファイルはこちら

▶ 未解決ファイルへ

掲載内容に問題がある場合
削除依頼・お問い合わせはこちら

▶ Googleフォーム