慶應義塾大学
2016年 商学部 第4問

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3つの袋A,B,Cがある.袋Aには,1から7までの番号が書かれた玉がそれぞれ2個ずつ,計14個入っている.また,袋B,袋Cには何も入っていない.以下,番号iが書かれた玉を「玉i」と呼ぶことにする.袋Aから無作為に玉を1個取り出して袋Bに入れる.ここで袋Bに入れられた玉を玉iとするとき,玉i-1,玉i,玉i+1のうち袋Aに入っているものをそれぞれ1個ずつ取り出して袋Cに入れる.この一連の操作を繰り返す.例えば,1回目の操作の最初に玉7が袋Bに入れられたとする.このとき,袋Aには玉6と玉7は入っているが,玉8は入っていないので,玉6と玉7が1個ずつ袋Aから袋Cに移される.以上で1回目の操作が終わり,袋Aに玉1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6の計11個が入った状態で2回目の操作を始める.(1)1回目の操作で玉4が袋Bに入れられたとき,2回目の操作で玉5が袋Bに入れられる確率は\frac{[43]}{[44][45]}である.(2)1回目の操作で玉2が袋Bに入れられ,かつ2回目の操作で玉1が袋Bに入れられる確率は\frac{[46]}{[47][48]}である.1≦i<j≦7を満たす整数i,jに対し,2回の操作を行った後に袋Bに玉iと玉jが入っている事象をB_{i,j}とし,事象B_{i,j}の確率をP(B_{i,j})で表す.(3)P(B_{1,2})=1/7×\frac{[49]}{11}+1/7×\frac{[50]}{10}=\frac{[51]}{110}である.同様に,P(B_{1,3})=\frac{[52]}{[53][54]},P(B_{1,7})=\frac{[55]}{[56][57]},P(B_{2,3})=\frac{[58]}{[59][60]},P(B_{2,4})=\frac{[61]}{[62][63]}である.(4)\comb{7}{2}個の事象B_{1,2},B_{1,3},・・・,B_{6,7}のうち,起こる確率がP(B_{1,2})であるものは[64]個,P(B_{1,3})であるものは[65]個,P(B_{1,7})であるものは[66]個,P(B_{2,3})であるものは[67]個,P(B_{2,4})であるものは[68]個である.(5)3回の操作の後,袋Bに入っている玉の番号が全て偶数となる確率は\frac{[69]}{[70][71]}である.
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$3$つの袋$\mathrm{A}$,$\mathrm{B}$,$\mathrm{C}$がある.袋$\mathrm{A}$には,$1$から$7$までの番号が書かれた玉がそれぞれ$2$個ずつ,計$14$個入っている.また,袋$\mathrm{B}$,袋$\mathrm{C}$には何も入っていない.以下,番号$i$が書かれた玉を「玉$i$」と呼ぶことにする.
袋$\mathrm{A}$から無作為に玉を$1$個取り出して袋$\mathrm{B}$に入れる.ここで袋$\mathrm{B}$に入れられた玉を玉$i$とするとき,玉$i-1$,玉$i$,玉$i+1$のうち袋$\mathrm{A}$に入っているものをそれぞれ$1$個ずつ取り出して袋$\mathrm{C}$に入れる.この一連の操作を繰り返す.
例えば,$1$回目の操作の最初に玉$7$が袋$\mathrm{B}$に入れられたとする.このとき,袋$\mathrm{A}$には玉$6$と玉$7$は入っているが,玉$8$は入っていないので,玉$6$と玉$7$が$1$個ずつ袋$\mathrm{A}$から袋$\mathrm{C}$に移される.以上で$1$回目の操作が終わり,袋$\mathrm{A}$に玉$1,\ 1,\ 2,\ 2,\ 3,\ 3,\ 4,\ 4,\ 5,\ 5,\ 6$の計$11$個が入った状態で$2$回目の操作を始める.

(1) $1$回目の操作で玉$4$が袋$\mathrm{B}$に入れられたとき,$2$回目の操作で玉$5$が袋$\mathrm{B}$に入れられる確率は$\displaystyle \frac{\fbox{$43$}}{\fbox{$44$}\fbox{$45$}}$である.
(2) $1$回目の操作で玉$2$が袋$\mathrm{B}$に入れられ,かつ$2$回目の操作で玉$1$が袋$\mathrm{B}$に入れられる確率は$\displaystyle \frac{\fbox{$46$}}{\fbox{$47$}\fbox{$48$}}$である.
$1 \leqq i<j \leqq 7$を満たす整数$i,\ j$に対し,$2$回の操作を行った後に袋$\mathrm{B}$に玉$i$と玉$j$が入っている事象を$B_{i,j}$とし,事象$B_{i,j}$の確率を$P(B_{i,j})$で表す.
(3) $\displaystyle P(B_{1,2})=\frac{1}{7} \times \frac{\fbox{$49$}}{11}+\frac{1}{7} \times \frac{\fbox{$50$}}{10}=\frac{\fbox{$51$}}{110}$である.同様に,
$\displaystyle P(B_{1,3})=\frac{\fbox{$52$}}{\fbox{$53$}\fbox{$54$}},\quad P(B_{1,7})=\frac{\fbox{$55$}}{\fbox{$56$}\fbox{$57$}},$
$\displaystyle P(B_{2,3})=\frac{\fbox{$58$}}{\fbox{$59$}\fbox{$60$}},\quad P(B_{2,4})=\frac{\fbox{$61$}}{\fbox{$62$}\fbox{$63$}}$
である.
(4) $\comb{7}{2}$個の事象$B_{1,2},\ B_{1,3},\ \cdots,\ B_{6,7}$のうち,起こる確率が$P(B_{1,2})$であるものは$\fbox{$64$}$個,$P(B_{1,3})$であるものは$\fbox{$65$}$個,$P(B_{1,7})$であるものは$\fbox{$66$}$個,$P(B_{2,3})$であるものは$\fbox{$67$}$個,$P(B_{2,4})$であるものは$\fbox{$68$}$個である.
(5) $3$回の操作の後,袋$\mathrm{B}$に入っている玉の番号が全て偶数となる確率は$\displaystyle \frac{\fbox{$69$}}{\fbox{$70$}\fbox{$71$}}$である.
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詳細情報

大学(出題年) 慶應義塾大学(2016)
文理 文系
大問 4
単元 場合の数と確率(数学A)
タグ 空欄補充番号無作為取り出して一連操作最初状態確率
難易度 未設定

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