2つの袋A,Bの中にはそれぞれ、1,2,3…,nの数が1つずつ書かれたn枚のカードがある。(n≧2) それぞれの袋からカードを1枚ずつ取り出し、その数を記録して袋に戻さない操作を2回繰り返す。 1回目に記録されたA,Bのカードの数をそれぞれa1,b1 2回目に記録されたA,Bのカードの数をそれぞれa2,b2 とする。
このとき、a2=b2となる確率を求めよ(答1/n)
以下に質問を書きます。 自分はa1、b1の取り方によってつまり、1回目の取り方に応じて、2回目の取り方は制限される(依存する)ので場合分けをして求めるのが筋だと思い、そのように場合分けをして上の答を得られました。ところが、本問に限って言えば次のような解答も許されるようなのです。 1回目にとりだすカードは無視してもよい(a2,b2)はn^2通り、そのうちa2=b2を満たすものはn通りある。よって 答は1/n
ここで、改めて思うこと(考えさせられること)は 「なぜ、1回目に取り出すのと同じようにして考えられるのか(つまり、a1=b1となる確率も1/nだということです)その問題のいわば「本質」に迫りたいのです。逆に、そのように考えてもよい(1回目に取り出すカードは無視してよい)と考えられるだけの根拠が題意の条件設定にあるはずだ!!!と思い、自分でもよく問題文を読み直してみたのですが、解決にいたることができませんでした。
長文になりましたが、以上の文に自分がこの問題と真摯に向き合っているということが伝われば幸いです。 ご指導の程よろしくお願い申し上げます。
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No.5148 - 2009/02/10(Tue) 22:40:44
| ☆ Re: 問題の本質 / ToDa | | | 2つの袋A,Bの中にはそれぞれ、1,2,3…,nの数が1つずつ書かれたn枚のカードがある。(n≧2) 袋からカードを2枚同時に取り出し、横一列に左から並べる。これをA,Bの袋どちらに対しても行う。
(1)このとき、Aから取り出したカードの列のうち左にあるものの数と、Bから取り出したカードの列のうち左にあるものの数が一致する確率を求めよ。
以上の問題と、ご質問にあった問題の本質的な違いはあるでしょうか?
そして応用編。
(2)このとき、Aから取り出したカードの列のうち右にあるものの数と、Bから取り出したカードの列のうち右にあるものの数が一致する確率を求めよ。 (3)このとき、Aから取り出したカードの列のうち右にあるものの数と、Bから取り出したカードの列のうち左にあるものの数が一致する確率を求めよ。
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No.5150 - 2009/02/11(Wed) 01:06:46 |
| ☆ Re: 問題の本質 / ヨッシー | | | Aのカードを a1,a2,a3,a4,・・・an と並べて、そこに、Bのカードを b1,b2,b3,b4,・・・bn と並べたものを対応させて、 a2=b2 となる確率を考えるのと同じです。 b2 のところには、1〜n のいずれかが同じ確率で来ます。 ですから、a2=b2 となるのは 1/n である。 でどうでしょう?
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No.5151 - 2009/02/11(Wed) 01:07:05 |
| ☆ Re: 問題の本質 / DANDY U | | | 逆に「2回目には出やすいカードと出にくいカードがあるのか」と考えれば、何回目でもどの数字をとりだす確率も同じとなりますね。
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No.5155 - 2009/02/11(Wed) 08:14:47 |
| ☆ Re: 問題の本質 / Jez-z | | | 御三方ともありがとうございます。理解が深まりました。
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No.5164 - 2009/02/11(Wed) 23:00:29 |
| ☆ Re: 問題の本質 / Jez-z | | | 考え方は理解できたのですが、計算で1点ヨッシーさんに聞きたいことがあります。 基本的に確率を求めるには(場合の数)/(総事象)でも止まりますよね?したがって、 〉〉b2 のところには、1〜n のいずれかが同じ確率で来ます。ですから、a2=b2 となるのは 1/n である。 のところは自分は頭の中でn/n^2と考えたのですが、もし、ヨッシーさんの頭の中で考えてることと違っていたら教えてほしいのですが・・・(というのも、場合の数の計算では許されない考え方(計算方法)でも確率だから許される計算って色いろありますよね?自分はその手の「読み換え」が苦手で理解が鈍いので、ヨッシーさんのそれはその種の類かとも思い、一応質問させていただきました)
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No.5166 - 2009/02/11(Wed) 23:16:30 |
| ☆ Re: 問題の本質 / ヨッシー | | | n/n^2 でも良いのですが、その方法って、 a2,b2 の組み合わせが n^2 通りあるうちの、一致するのが a2=b2=1,a2=b2=2,a2=b2=3・・・,a2=b2=n のn通り、という考え方ですよね? a2,b2 の組み合わせを、他の数と関係なく、独立して取り出せる かどうかが、この質問のポイントですので、最初からそれを前提に した式を持ってくるのは違和感があります。
私の考えたのは、 a1,a2,a3,a4,・・・an を並べたら、これだけについて確率を求める考え方です。 極端な話、a1,a2,a3・・・ の並びは 1,2,3・・・,n に限定しても良いくらいです。
場合の数は、総数を調べる問題ですが、確率は、起こりやすさを 調べるので、同等に起こることが明らかな場合は、省略しても 良いのです。 この場合は、 1,2,3,・・・n と並べても、 1,4,5,・・・3 と並べても起こり方は同じだというのが根本にあります。
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No.5169 - 2009/02/11(Wed) 23:36:22 |
| ☆ Re: 問題の本質 / Jez-z | | | 上手く言葉で言い表せないのですが、ヨッシーさんの考えはつまりこういうことですか?↓ 「b2 のところには、1〜n のいずれかが等確率でくることができるので、そのうちの1つを選ぶと考えて1/n」
上のレスでもう少し説明してほしいことが… “a1,a2,a3,a4,・・・an を並べたら、これだけについて確率を”とありますが、これは“b2が値としてとり得る確率”のようなものを指すのですよね? あと、“同等に起こることが明らかな場合は、省略しても 良いのです。”というのは、“全事象をとるということを省略する”という意味に解してよろしいでしょうか? 最後に、“起こり方は同じだというのが根本に”の“起こり方は”というのはこれも“b2が値としてとり得る確率(1/n)”を意味しているのでしょうか?
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No.5172 - 2009/02/12(Thu) 00:40:12 |
| ☆ Re: 問題の本質 / ヨッシー | | | “b2が値としてとり得る確率”は、微妙な表現ですが、 「b2 が取り得るそれぞれの値の確からしさ」がどの数も 同じとして計算した、「b2 に、a2 と同じ数が来る確率」 ですね。
例えば、n=4 とします。 A から取りだした順が 1,2,3,4 だったとします。 この場合ポイントは、Bの2番目に2が来るかどうかです。 総数で計算すると、全並べ方 4!=24 のうちの、2番目に 2が来る 3!=6 の確率なので、1/4 です。 これを、 Bの2番目に1,2,3,4のいずれが来るのも同じ 確からしさなので、確率は1/4 と出来る というのが、「同等に起こることが明らかな場合」のその1。 さらに、 Aからの取り出し方は、1,2,3,4 以外にも、23通り ありますが、いずれの場合も、上と同じことが言えるので、 全体としての確率も、1/4 であると言える、 というのが、「同等に起こることが明らかな場合」のその2です。
DANDY U さんの言われていることと同じですが、「どの数が 特に出やすいと言うことはない」=「同様に確からしい」と いうのが根底にあります。
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No.5174 - 2009/02/12(Thu) 10:12:31 |
| ☆ Re: 問題の本質 / Jez-z | | | ヨッシーさんありがとうございます。 よく復習しておきます^^」
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No.5187 - 2009/02/13(Fri) 23:46:40 |
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