上の基本例題は(a,b)と(b,a)の組み合わせを同じものと捉えているのですが、下のPracticeは(a,b)と(b,a)を別のものと捉えているのは何故ですか?いつも確率の問題でこれの判別が分かりません。分かりやすく説明して頂きたいです。攻撃的な回答は控えていただけると大変助かります。よろしくお願いします!

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1162611

2026-02-16 04:05

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【2つの問題の違い】



まず何が違うのか、ですが、抽出方法が違います。



サイコロも1~6のカードを取り出すのと同じ試行なので、

カードを取り出す試行で例えますが、



基本問題は、1枚取り出して、元に戻さずに次の1枚を取り出す「非復元抽出」、

Practiceは、1枚取り出して、元に戻して次の1枚を取り出す「復元抽出」、



という違いがあります。



以下、問題に沿って、違いを詳しく書きます。



【復元抽出:Practice】



Practiceは復元抽出なので、同じ確率の試行を繰り返すことになりますが、

それぞれの試行は別に行なわれているので、

(a,b)と(b,a)は別のものと捉えるほうが計算しやすいです。



その大きな理由は、ゾロ目dの扱いです。



解説では、例えば、事象Aが起こるのは、

(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)(4,3)(5,3)(6,3)としていますが、

こうすると、どの組合せも、確率が1/36に揃います。

そのため、この7通りをそのまま分子に使えるわけです。



ところが、(a,b)と(b,a)は同じものと捉えて、

事象Aが起こるのは、(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)とすると、

(3,3)の確率が1/36、(3,4)(3,5)(3,6)の確率は2/36なので、

単純に4通りを分子にできなくなってしまうからです。



それでも無理に(a,b)と(b,a)は同じものと捉えると、

こんな面倒な解き方になります。





事象Aが起こるのは、(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)

また、2個のサイコロの確率は、ゾロ目は1/36、ゾロ目以外は2/36なので、

事象Aの確率は、1/36 + 3x2/36 = 7/36



事象Bが起こるのは、(1,4)(2,4)(3,4)(4,4)

また、事象Bの確率は、1/36 + 3x2/36 = 7/36



事象A∩Bが起こるのは、(3,4)

また、事象A∩Bの確率は、2/36



よって、求める確率は、7/36 + 7/36 - 2/36 = 1/3



単純に場合の数が使えないのがわかると思います。





【非復元抽出:基本問題】



基本問題は、取り出したカードを戻さないので、1枚ごとに確率が変わります。



その計算に適した計算方法が、P(順列)やC(組合せ)です。



たいていの問題は、PでもCでも、どちらを使っても解けるので、

(a,b)と(b,a)を同じものと捉えて解きたい場合はC(組合せ)、

(a,b)と(b,a)を別のものと捉えて解きたい場合はP(順列)で解きます。



解説ではCを使って解いていますが、

以下のように、Pを使って解いてもいいです。



あえて解説と同じ考え方で解きますが、

27枚から2枚取り出す方法は、27P2通り



(1)同じ数字の3枚から2枚取り出す方法は、9x3P2=54通り

よって、求める確率は、54/27P2 = 1/1

(2)2枚の札の合計が5以下の組は、次の10通りである。



{1,1}{1,2}{1,3}{1,4}{2,1}{2,2}{2,3}{3,1}{3,2}{4,1}



ゆえにその場合の数は、

2x3P2 + 8x3C1x3C1 = 84通り



また、2枚が同じで、かつ和が5以下は{1,1}{2,2}だけであるから、

2x3P2 = 12通り



よって、求める確率は、

54/27P2 + 84/27P2 - 12/27P2 = 126/27P2 = 7/39



要するに、(a,b)と(b,a)を別のものと捉えても、

数え方が分母、分子とも倍になるだけなので、

正解になるということです。



・ゾロ目



それでは何故復元抽出と違って、(a,b)と(b,a)を

別のものと捉えても同じものと捉えてもいいのか、ですが、

ゾロ目の計算方法が違います。



非復元抽出では、



同じ数字のカードがなければ、ゾロ目は出ない



同じ数字のカードが複数枚あれば、ゾロ目は出るが、

(a,b)と(b,a)を別のものと捉えても同じものと捉えても、

ゾロ目だけは別の確率計算が必要になるので、手間は同じ



よって、PでもCでも、どちらで計算してもいい、です。



【まとめ】



Q:基本問題では(a,b)と(b,a)は同じもの、

Practiceでは別のものと捉えているが、違いは何か。



A:基本問題は非復元抽出なので、どう捉えてもいい。

解説はたまたま同じと捉えただけ。

Practiceは復元抽出なので、別のものと捉えるほうが

場合の数が数えやすい。



Q:その理由は?



A:ゾロ目があるから。

復元抽出では、別のものと捉えると、

ゾロ目とその他の確率が同じになるので、計算しやすい。



非復元抽出では、どう捉えても、ゾロ目は別の計算が必要なので、

手間は同じ。よって、どう捉えてもいい。



Q:順番に取り出したか、同時に取り出したかは関係あるか。



A:取り出し方に時差があっても確率は同じ。よって、全く関係ない。

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