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記事No.2954に関するスレッドです

Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
お世話になります。
問題文はファイルで載せました。
解法の流れは理解でき、丸暗記しているのですが、
この問題は一体何を解こうとしているのかという根本が見えてきません。

確率が最大ってナンダ?
Pn+1/Pnをナンデ使うんだ?
Pn+1/Pnをそれぞれ>1、=1、<1で場合分けするのはナゼダ?

この問題は一体何をしようとしているのか分かりません。
お願いします。

No.2953 - 2009/05/12(Tue) 21:21:18

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
修正ファイル
No.2954 - 2009/05/12(Tue) 21:23:23

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
冷えたミソスープさん,こんばんは.がんばってますね(^_^)
さっそくいきましょう.

>確率が最大ってナンダ?
たとえば,次の例を見てください.

例「大小2個のサイコロを振り2個の目の和をXとする.和がnとなる確率をP(X=n)とするとき,P(X=n)を最大にするnの値とその確率を求めよ」
どうですか?確率が最大になるのはn=7のときで,その確率は7/36となるのが分かりますよね.

>Pn+1/Pnをナンデ使うんだ?
条件がこれしかないので,これを使うのが自然の流れとなります.

さてここから先は,2つの値の大小を調べることについてです.
一番単純なのは
a-b>0ならa>b,a-b<0ならa<b
であることから「差をとる」方法です.
他にも沢山方法はあるのですが,今回利用しているのは
a/bを利用する「比をとる」方法です.
ただし,[2]は2つの数が共に正であるときに使います.
a/b>1であるときこの式の両辺にb(正の数)を掛ければ,a>bとなりaがbより大きいことが分かります.
逆にa/b<1であれば,両辺にbを掛けることにより,aがbより小さいことがわかります.

いかがですか?

No.2963 - 2009/05/13(Wed) 17:59:40

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>確率が最大ってナンダ?
まず、これから片付けていきたいと思います。
一応各場合についてファイルに乗っけました。
やっぱりP(7=n)が6/36(!?)で最大になりました。
それでもって、いちいちこんな場合分けなんてしたくないから、
Pn+1/Pnみたいなのを用いるわけですね?
でもPn+1/Pnという発想が何処からわいてくるのかナゾであります・・・。
そのあたりをどうか教えてください。

No.2967 - 2009/05/13(Wed) 23:30:34

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
この通りです.ただ,標記は「P(X=7)」で最大となります.
まあ標記なんてどうでもいいですが.

確率が最大というのは
「色々な場合で確率が変わるとき,どの時が最大であるか」
です.

>それでもって、いちいちこんな場合分けなんてしたくないから、
>Pn+1/Pnみたいなのを用いるわけですね?

そうですね.私が例に出したサイコロの問題は数式の変形で処理できないですが,冷えたミソスープ さんの問題は数式の処理で対処できます.

>でもPn+1/Pnという発想が何処からわいてくるのかナゾであります・・・。
ここでお聞きしたいのは,P_{n+1}/P_{n}=frac{20-n}{2(n+1)}という式が与えられているのに,これを利用しない方がいいと思ってらっしゃいますか?ということです.
先述の「差をとる」方法でも対処できますが,あまりオススメできません.

いかがですか?

No.2981 - 2009/05/14(Thu) 18:20:31

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>私が例に出したサイコロの問題は数式の変形で処理できない

この問題は「差をとる」方法or書き出す方法しか解法がないということですか?

>P_{n+1}/P_{n}=frac{20-n}{2(n+1)}という式が与えられている

ってことはこの問題はかなり意図的なものなんですね?

>「差をとる」方法でも対処できますが,あまりオススメできません.

確率分野を深く知りたいので、申し訳ありませんがその「差をとる」方法というのを教えてください。

No.2986 - 2009/05/15(Fri) 00:27:30

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
>この問題は「差をとる」方法or書き出す方法しか解法がないということですか?
nで一般化された式がない(与えられてもいない・作り出せない)ですから,書き出す方法しかないと言って差し支えないですね.

>ってことはこの問題はかなり意図的なものなんですね?
そうですね.私がこれを出題するとしたら,このままP_{n+1}/P_{n}と1との大小関係から答えを導き出すことを期待します.

>確率分野を深く知りたいので・・・・
まず差をとる方法は確率独特のものではありません.
例えば「不等式 (x+y)^2>xy を証明せよ」などの不等式の証明や,2つの値の比較など,様々な場面で利用されるものです.
次に,2つの値a,bが正である場合, a>b と a/b>1は同値であり,a=bとa/b=1 や a<bとa/b<1 についても同じ事が言えます.なので,比をとった方が楽なのにわざわざ差をとる方法で処理するのはオススメしません.
でも折角ですので,やってみますか.

では,いきましょう.
P_{n+1}/P_{n}=frac{20-n}{2(n+1)}の両辺にP_{n}を掛けて
P_{n+1}=frac{20-n}{2(n+1)}P_{n}
P_{n+1}-P_{n}=frac{20-n}{2(n+1)}P_{n}-P_{n}
       =(frac{20-n}{2(n+1)}-1)P_{n}
これ以降の計算をして,結果をカキコしてください.勿論画像の添付でも構いませんm(_ _)m

No.2990 - 2009/05/15(Fri) 04:09:49

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>比をとった方
ぇえ!?差をとる方式と比をとる方式の二種類あるんですか!?
画像の下側にこの二種類に対する私の理解を書きましたが、これでいいですか?

>a>b と a/b>1は同値であり,a=bとa/b=1 や a<bとa/b<1 についても同じ事
うーんいまいち考え方がわからないのです。
Pn+1とPnの関係、つまり
Pn+1>Pn、Pn+1=Pn、Pn+1<Pn(Pn+1/Pnと1の大小関係)
を調べなきゃならないというのは分かるのですが、
Pn+1/2とかだったらどうするんですか?
また、Pn+1>Pn、Pn+1=Pn、Pn+1<Pnらを調べて、何が分かるんですか?

No.2991 - 2009/05/15(Fri) 21:06:17

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
えーと
>Pn+1/2とかだったらどうするんですか?
これはP_{n+1/2}のことですか?nは整数なので,n+1/2は分数になりますよね.
問題文にもあるとおり,Pに付いている添字は整数でなくてはなりません.よって,P_{n+1/2}ということはありえません.

レスいただいたものを見せてもらいました.P_{n+1}-P_{n}=P_{n}/2・(18-3n)でokです.
>画像の下側にこの二種類に対する私の理解を書きましたが、これでいいですか?
共に2つの数が等しい場合しか書かれていませんが,おそらくその理解で結構だと思います.

>Pn+1>Pn、Pn+1=Pn、Pn+1<Pn(Pn+1/Pnと1の大小関係)
>を調べなきゃならないというのは分かるのですが、
>・・・
>また、Pn+1>Pn、Pn+1=Pn、Pn+1<Pnらを調べて、何が分かるんですか?

これ矛盾しているような気がするのですが・・・まあいいでしょう.

では,P_{n+1}-P_{n}=P_{n}/2・(18-3n)を利用して考えていきましょう.
P_{n}/2>0ですから,18-3nの符号によりP_{n+1}とP_{n}の大小関係が判定できます.
(1)18-3n>0のときn<6です.このとき,P_{n+1}-P_{n}>0なので,P_{n+1}>P_{n}となります.
ところでn<6ですから,n=0,1,2,3,4,5のときにP_{n+1}>P_{n}の関係になっていることから(nが大きい方が確率も大きい)P_{0}<P_{1}<P_{2}<P_{3}<P_{4}<P_{5}<P_{6}となります.
(2)18-3n=0のとき,n=6です.このときP_{n+1}-P_{n}=0なので,P_{n+1}=P_{n}となります.
ところでn=6ですから,P_{7}=P_{6}(n=6と7の確率は同じ)となります.
(3)18-3n<0のときn>6です.このとき,P_{n+1}-P_{n}<0なので,P_{n+1}<P_{n}となります.
ところでn>6ですから,n=7,8,9,10,・・・のときにP_{n+1}>P_{n}の関係になっていることから(nが小さい方が確率が大きい)P_{7}>P_{8}>P_{9}>P_{10}>・・・となります.
(1)〜(3)よりP_{0}<P_{1}<P_{2}<P_{3}<P_{4}<P_{5}<P_{6}=P_{7}>P_{8}>P_{9}>P_{10}>・・
となるので,確率が最大となるのはn=6,7のときであることがわかります.

この問題は,教科書レベルより少し高めの問題になると思われます.
(現行教育課程では数学Aで確率を学びますが,このような問題を扱っている教科書はおそらく無いとおもわれます)
差をとる大小比較のやり方などは数学IIの「式と証明」でしっかりと学ぶ必要があり,その発展として比をとる方法を学びます.
冷えたミソスープさんがどの程度のレベルを求めているか分かりかねますが,今の学習法では努力の分が酬われないような気がします.学習法について,上にリンクが貼ってある「学習相談掲示板」等で相談されたらいかがかなと思います.

No.2993 - 2009/05/16(Sat) 08:58:34

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>今の学習法
基礎的・網羅的な問題集を本質と考え方が理解できるまで、何度も繰り返しています。
勉強を始めたのが三カ月半前で、もう三、四周しましたかな?
その中で、本質も考え方も分からないままだったのがこの問題です。
公式を当てはめれば解けるのは分かっていても、なんでそうするのか、
なんでそう考えたのかという"本質的"な部分を解決しないと納得できない性分で・・・エヘヘ。これって、悪い癖なのかいい癖なのかよく分かりませんね。

"Pn+1/Pnと1の大小関係によって、なぜ最大確率が分かるのか"ってことが今回お聞きしたい事だったのですが、「これを理解するには数?Uなどの概念をまずしっかりと学びとる必要があるので、今は時期尚早」ってことなんですか? londontrafficさん的には。

>どの程度のレベルを求めているか
楽しみながら、やれるところまでやってみたいですね。

No.2994 - 2009/05/16(Sat) 18:44:20

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
まずはじめに
前回の私のカキコした内容について,ご理解いただけましたか?

今回カキコいただいた件については,その回答をいただいてからにしたいと思います.

No.2995 - 2009/05/16(Sat) 18:50:57

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>ご理解いただけましたか?
正直言ってあまり・・・。申し訳ないです。
そもそもPnのnとは何なのか、なんで整数に限られるのか、謎が深まるばかりです。
P{n+1}−P{n}=P{n}/2(n+1)×18-3n
を使うにしても、18-3n>0で調べるほかに2(n+1)>0では調べられないんですか?
nは二か所ありますので・・・。
かなりとんちんかんな疑問ばかりですが、本当に理解したいがためのものなのでご容赦を。

No.3001 - 2009/05/17(Sun) 17:37:59

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
あ,ごめんなさい.
P_{n+1}−P_{n}=P_{n}/2(n+1)×(18-3n)でしたね.

>18-3n>0で調べるほかに2(n+1)>0では調べられないんですか?
今,n≧0なので2(n+1)>0ですから 18-3n の符号によって,P_{n+1}とP_{n}の大小関係が判定できます.

>そもそもPnのnとは何なのか、なんで整数に限られるのか、謎が深まるばかりです。
問題文を確認してください.n=0,1,2,3,・・・となっているので,整数に限られます.
またP_{n}とはnによって値が変化するものです.また出題者がnを0以上の整数としたものですから,こちらがそれについて色々議論するものではありません.

No.3012 - 2009/05/17(Sun) 23:48:16

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
お世話になります。

>P_{n}とはnによって値が変化するもの
ということはP_{n}とは、確率ではなく関数に近いものと理解していいでしょうか?

>(1)18-3n>0のときn<6です.このとき,P_{n+1}-P_{n}>0なので,P_{n+1}>P_{n}となります.
ところでn<6ですから,n=0,1,2,3,4,5のときにP_{n+1}>P_{n}の関係になっていることから(nが大きい方が確率も大きい)P_{0}<P_{1}<P_{2}<P_{3}<P_{4}<P_{5}<P_{6}となります.

この部分の私の理解と疑問点をファイルでアップしました。
お願いします。

No.3017 - 2009/05/18(Mon) 18:48:10

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
>>P_{n}とはnによって値が変化するもの
>ということはP_{n}とは、確率ではなく関数に近いものと理解していいでしょうか?

いままで確率P_{n}がnの式であったり,漸化式であったりという問題を目にしていないのなら,そういう捉え方になるのでしょうね.ある文字で変化する値なので関数的なものとも考えることができますが,確率であるという事実が揺らぐことはありません.
P_{n}は確率ですので「0以上1以下の値」であり,ほぼ「正の数」と考えて構いません.
また,間違いなくご理解いただいているように思えます.

>勉強を始めたのが三カ月半前で、もう三、四周しましたかな?
どの範囲を3・4周されたのでしょう?
>「これを理解するには数?Uなどの概念をまずしっかりと学びとる必要があるので、今は時期尚早」ってことなんですか?
差をとる方法と比をとる方法の違いや用法について理解が深まっていないと感じました.
また問題文を見たときに得なくてはいけない情報を,しっかり把握できていない部分があるとも感じました.
ご自身としては不本意な言われ方だったかもしれませんが,数学において多少アドバンテージのある(と私だけが思っている?)私の立場のから見た率直な感想です.

No.3019 - 2009/05/18(Mon) 21:38:48

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>間違いなくご理解いただいているように思えます.

それでは、次は"Pn+1/Pnと1の大小関係によって、なぜ最大確率が分かるのか"というNo.2994の続きからですね。

>どの範囲を3・4周されたのでしょう?
これでわかる数学?T・A問題集 三周
坂田アキラの確率 四周

>私の立場のから見た率直な感想
参考にしたいと思います

No.3029 - 2009/05/19(Tue) 20:32:55

Re: Pn+1/Pn / londontraffic [教育関係者]
>それでは、次は"Pn+1/Pnと1の大小関係によって、なぜ最大確率が分かるのか"というNo.2994の続きからですね。
よくわからないですが,前レスの下の部分に「この理解でよろしいですか?」と書かれた部分について書いたものです.
で,結局この問題は解決されましか?

>これでわかる数学?T・A問題集 三周
>坂田アキラの確率 四周

タイトルからIとAの本ですね.私の知らないものだったので,インターネットで調べてみました.
レベルや内容がだいたいわかりました.

先述のとおり数学I・Aの知識だけでは厳しい問題です.また,数Bで扱っている数列を学べばより深く理解ができると思います.

No.3031 - 2009/05/19(Tue) 21:11:43

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
>数学I・Aの知識だけでは厳しい

それでも、先生のお蔭で、問題の内面がだんだん理解出来てきましたよ。
最初は理解もできず、丸暗記でしたから・・・。


>結局この問題は解決されましか
差を引く方法と、比をとる方法の二種類があって、差をとるのがべらぼうに面倒だということがわかりました。私がここまでで理解している部分をファイルでアップしました。ただ、差を引いたり、比をとったりして何で最大確率が導き出せるのか、というのが「?」です。これはもしかして数?U範囲なのでしょうか・・・?


>よくわからないですが,

No.2995でlondontraffic先生は
>今回カキコいただいた件については,その回答をいただいてからにしたいと思います.
と書かれ、
>今回カキコいただいた件
とはNo.2994で私が書いた
>"Pn+1/Pnと1の大小関係によって、なぜ最大確率が分かるのか"
の事です。
このことはまだ説明されていませんので、
だから、No.3029にて私は
>No.2994の続きからですね。
と書いたのです。
説明が足らず申し訳ありませんでした。

No.3057 - 2009/05/21(Thu) 18:28:42

Re: Pn+1/Pn / 新矢 (運営者) [近畿] [塾講師]
冷えたミソスープさん,こんにちは。

管理人権限で,londontraffic先生のご了解を得て,横レスさせていただきます。

私の感想は,これは問題が悪いです。悪問どころか愚問(愚者が作成した問題)だと思います。出典は何なのでしょうか?

問題に「ある試行」と書いてありますが,どういった試行なのでしょう?
確率の問題なら,サイコロなりカードなりでこれこれこういう試行を行ったという説明があるはずです,だからこそこちらも「考える」ことが出来るのです。考える舞台を与えていないのですから,考えようがありません。少なくともこれは「数学」の問題ではありません。『P_{n+1}/P_{n} を見たら,>1 と反応できるか?』というただの条件反射テストです。こんな問題に付き合っても,冷えたミソスープさんの望まれる「本質」に触れられるとは,とても思えません。

おそらく冷えたミソスープさんが一番知りたいのは,「結局 P_{n} をnの式で表すことが出来るのか? ある試行とは,具体的にどういう試行なのか?」ということだと思うのですが,それはlondontraffic先生にも私にもわかりません。多分出題者にもです。

学習指導掲示板運営者としてのお願いなのですが,こんな悪問につきあうのはここまでにしませんか?
得られるものは何一つないと思います。

今後,冷えたミソスープさんが勉強を続けられていれば,もっとちゃんとした「確率の最大」の問題に出会われることと思います。その時疑問があれば,もちろん回答させていただきますし,その問題の舞台のサイコロなりカードなりの具体的な状況でもっとわかりやすく説明することが可能かと思います。

ただ「確率の最大」を理解するためには,数I,数II内容の関数や不等式,数列などの基礎知識が必要になります。
もちろん,場合の数・確率以外の単元も同時進行で学習されていると思いますが,もしも学習計画で相談ごとがあれば,
「学習相談掲示板」
http://lykeion.info/yybbs/yybbs.cgi
をご利用ください。

No.3074 - 2009/05/22(Fri) 14:50:34

Re: Pn+1/Pn / 冷えたミソスープ [中国] [社会人]
こんばんわ。
この掲示板にはいつもお世話になっております。


>出典は何なのでしょうか?
坂田アキラの確率
"一つのサイコロを10回投げるとき、3の倍数の目がn回出るときの確率をP{n}とする。P{n}の最大値を求めよ。"
という問題のひとつ前にある導入問題です。確かに、条件反射テストという感はぬぐいきれませんね・・・。

>冷えたミソスープさんの望まれる「本質」に触れられるとは,とても思えません。
>おそらく冷えたミソスープさんが一番知りたいのは・・・londontraffic先生にも私にもわかりません。

まったくその通りです。頭の中に映像が浮かんでこないので、理解のしようがなかったです。

>こんな悪問につきあうのはここまでにしませんか?
そうします。それにスレも長くなりましたし。

>「確率の最大」を理解するためには,数I,数II内容の関数や不等式,数列などの基礎知識が必要になります。
わかりました。これからまたゆっくりですが一つ一つ丁寧にこなしてから、「確率の最大」に再度挑戦をしたいと思います。

>もしも学習計画で相談ごとがあれば,「学習相談掲示板」
今は"これでわかる数学"レベルの問題集を毎日、少しずつこなしています。
もう何周かすれば、本質理解も解法パターンの長期記憶も完成すると思います。
それ以降どうするかはまだ決まってませんので、そのときには・・・。


最後にですが、londontraffic先生には一週間以上も丁寧にお相手していただき、たいへん感謝しております。今後ともどうかよろしくお願いします。

では。。。

No.3077 - 2009/05/22(Fri) 21:00:34