学習が不安なあなたへ-30数学【確率】確率-

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コラム
皆さんこんにちは。お読みいただきありがとうございます。
今回は、
中2【確率】確率
早速、進めていきましょう。

1.例題
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2.解答
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全問正解の人は、解説を読む必要はありません。
問題集を使って問題演習をしましょう。

3.解説
今回は確率です。野球選手の打率やくじの当たる確率など、身近な数学です。難しく考えず、まずは定義を確認していきましょう。

【確率とは】
ある事柄のおこりやすさを数値で表したもの、です。日本語で表現すると難しく感じるかもしれませんが、
例えば、大谷選手の打率0.248(2割4分8厘)。
これも確率です。

【確率の求め方】
起こり得るすべての回数をn、
ある事柄Aが起こる回数をaとすると、
その確率xはa/n
例えば、打席数n=171、ヒット数a=137
確率xはa/n= 137/171=0.248(2割4分8厘)

【確率xの範囲】
全く起こらない(a=0)から、すべて起こる(a=n)が範囲になるので、
0≦x≦1

【樹形図】
起こり得るすべての場合を枝分かれさせて書き出し、数え上げるツールを樹形図といいます。書き方は、実際の問題で解説します。

では、早速問題に入ります。


①コインを3回投げて、少なくとも1回裏が出る確率を求めよ。

コインを1回投げると、表または裏がでます。
もう一回コインを投げると、表または裏がでます。
これを樹形図を使って表します。

まず、1段目に「表」を書いて、
もう一回コインを投げると、表または裏がでるので、「表」と「裏」を書いてそれぞれ線で結びます。
さらにもう一回コインを投げると、表または裏がでるので、「表」と「裏」を書いてそれぞれ線で結びます。

もうひとつ、1段目に「裏」を書いて、
もう一回コインを投げると、表または裏がでるので、「表」と「裏」を書いてそれぞれ線で結びます。
さらにもう一回コインを投げると、表または裏がでるので、「表」と「裏」を書いてそれぞれ線で結びます。

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ここで大切なのは、省略せずにしっかり書くこと。さらに階層(1回目、2回目、3回目)をそろえて書くことです。

実は確率の問題、苦手とする人が多い。
しかしながら、樹形図さえ書けてしまえば、あとは条件に合うものを数え上げるだけです。

さて、この問題では、「コインを3回投げて、少なくとも1回裏が出る確率」を求めるのでしたね。
ということは、樹形図の中で、どの部分がこの条件に当てはまるか考えます。
樹形図中、オレンジで示した部分がこの条件に当てはまります。

コインを3回投げることによって起こる事象 8
コインを3回投げて、少なくとも1回裏が出る事象 1
よって、1/8
が答えになります。


②A,B,C,Dの中から2人の委員を選ぶとき、Aが委員に選ばれる確率を求めよ。

さて、これも樹形図を書いて考えていきます。
問題①との違いは、「Aは1人しかいない」ということ。
当たり前と思っていても、樹形図を書く時には落とし穴になるので要注意です。

では、樹形図の書き方。
まずは、Aが選ばれたとします。
2人目の委員として選ばれるのは、B,C,Dの3人のうちのいずれか1人。ここに間違えてAを入れてしまわないように。Aは1人しかいないのです。

同じように、Bが選ばれたとします。
2人目の委員として選ばれるのは、C,Dの3人のうちのいずれか1人。ここに間違えてBを入れてしまわないように。Bは1人しかいないのです。

同じように、Cが選ばれたとします。
2人目の委員として選ばれるのは、Dの1人。ここに間違えてCを入れてしまわないように。Cは1人しかいないのです。
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このように考えると、上図のように樹形図を書くことができます。

ここで、よく質問されるのが、
「Bが選ばれたとします。2人目の委員として選ばれるのは、C,Dの3人のうちのいずれか1人。なぜ、Aは入らないの?」
ということ。
ここが2つ目の落とし穴。2人の委員の選び方を考えているので、
A-B
B-A
のどちらも、AとBが選ばられたことになるので、2回数える必要はありません。そのため、
B-C
B-D
のみを数え上げて、B-Aは除外したいので、Aは入りません。

ということで、樹形図の中で、どの部分がこの条件に当てはまるか考えます。
樹形図中、オレンジで示した部分がこの条件に当てはまります。

A,B,C,Dの中から2人の委員を選ぶ選び方 6
A,B,C,Dの中から2人の委員を選ぶとき、Aが委員に選ばれる事象 3
よって、3/6=1/2
が答えになります。


③赤玉3個、青玉2個が入った袋から同時に2個の玉を取り出すとき、2個ともに青色である確率を求めよ。

さて、これも樹形図を書いて考えていきます。
②の問題と違って、A,B,C,Dなどと玉には名前がついていないので、自分でつけます。今回は、
赤玉3個を赤1、赤2、赤3
青玉2個を青1、青2
と名付けてみました。

では、赤1が選ばれたとき。
赤2、赤3、青1、青2がのこっているので、これらを樹形図に書き込みます。

次に、赤2が選ばれたとき。
赤3、青1、青2がのこっているので、これらを樹形図に書き込みます。

赤3が選ばれたとき。
青1、青2がのこっているので、これらを樹形図に書き込みます。

青1が選ばれたとき。
青2がのこっているので、樹形図に書き込みます。
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「あれっ、赤2が選ばれたとき。
赤3、青1、青2の他に、赤1も残っているのでは?」
と思ったそこのあなた。鋭い。
しかし先に行ってしまうと、樹形図としては、上図で正しいのです。

実は②の問題でも取り上げましたが、2個の玉の取り出し方を考えているので、
赤1-赤2
赤2-赤1
のどちらも、赤1と赤2が選ばられたことになるので、2回数える必要はありません。

ということで、樹形図の中で、どの部分がこの条件に当てはまるか考えます。
樹形図中、オレンジで示した部分がこの条件に当てはまります。

赤玉3個、青玉2個が入った袋から同時に2個の玉を取り出す選び方 9
2個ともに青色である事象 1
よって、1/9
が答えになります。

4.終わりに
確率は?と聞かれたら。まずは樹形図を書く習慣を身につけましょう。
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