大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問94 (数学Ⅱ・数学B(第3問) 問3)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問94(数学Ⅱ・数学B(第3問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( キ )にあてはまるものを選べ。

また、問題を解答するにあたっては、必要に応じて 正規分布表(リンク) を用いてもよい。

太郎さんのクラスでは、確率分布の問題として、2個のさいころを同時に投げることを72回繰り返す試行を行い、2個とも1の目が出た回数を表す確率変数Xの分布を考えることとなった。そこで、21名の生徒がこの試行を行った。
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この過去問の解説 (3件)

01

二項分布の期待値の公式により、

期待値E(X) は「試行回数」と「1 回の試行で事象が起きる確率」の積となります。
よって本設問では、E(X) = kp =72・(1/36) =2 となります。

  

「2」の選択肢が設問(キ)の解答となります。

選択肢2. 2

本設問において試行回数は 72であり、1 回の試行で事象が起きる確率は 1/36 であるので両者の積を考えて期待値 2 を得ます。
これは確率分布が二項分布である時にだけ使える公式です。

まとめ

二項分布の B(n,p) の期待値は np になるという公式があるので、それを使います。
その公式を覚えていれば即答も可能ですが、逆に覚えていないと難しい設問になってしまいます。

 

参考までに公式の導出方法を記すと、次のようになります。
二項分布 B(n, p)において確率変数(導出の式の x )は 0 から n までの自然数となる事、
期待値において x =0 の項は 0 になる事、二項定理による{p + (1-p)}n-1=1n-1 の結果が計算の後半で使える事に注意します。


この導出を試験中に行うのは難しいと思われますので、導出方法はあくまで参考と考えて、
やはり公式を覚えておくほうがよいでしょう。

 

公式をそのまま暗記できれば一番速いですが、
そうでない場合は関連する問題を多く解く事で、公式に慣れて覚えましょう。

参考になった数0

02

二項分布の期待値の公式

E(X)=np

を利用します。

 

2個とも1が出る確率は

(1/6)×(1/6)=1/36

 

よって

p=1/36

n=72(試行回数)より

二項分布 B(n, p)は

B(72, 1/36)

 

n=72,p=1/36より

E(X)=72・1/36

       =2

選択肢1. 1

不正解です。

選択肢2. 2

正解です。

選択肢3. 3

不正解です。

選択肢4. 4

不正解です。

参考になった数0

03

E(X)=npだから

E(X)=72×1/36=2

となります。

選択肢1. 1

E(X)=2なので、不正解です。

選択肢2. 2

E(X)=2なので、正解です。

選択肢3. 3

E(X)=2なので、不正解です。

選択肢4. 4

E(X)=2なので、不正解です。

まとめ

二項分布の定義と併せて覚えておくといいです。

参考になった数0