$6$人の学生$\mathrm{a}$，$\mathrm{b}$，$\mathrm{c}$，$\mathrm{d}$，$\mathrm{e}$，$\mathrm{f}$がいて，学生は$3$つの部屋$\mathrm{X}$，$\mathrm{Y}$，$\mathrm{Z}$のいずれかの部屋に必ず入る．それぞれの部屋の最大収容人数は，$\mathrm{X}$が$2$人，$\mathrm{Y}$が$3$人，$\mathrm{Z}$が$4$人である．$\mathrm{X}$，$\mathrm{Y}$，$\mathrm{Z}$の部屋に入る人数を$(x,\ y,\ z)$と表す．例えば，$\mathrm{X}$に$1$人，$\mathrm{Y}$に$2$人，$\mathrm{Z}$に$3$人が入るとき，$(1,\ 2,\ 3)$と表す．このとき，次の問いに答えよ．

(1)$\mathrm{X}$を空き部屋とし，$\mathrm{Y}$に$2$人，$\mathrm{Z}$に$4$人入るときの，学生の入り方の場合の数を求めよ．
(2)$\mathrm{X}$が空き部屋のときの，可能な$(0,\ y,\ z)$の組をすべて求めよ．また，$\mathrm{X}$が空き部屋のときの，学生の入り方の場合の数を求めよ．
(3)$\mathrm{X}$に$1$人だけが入るときの，可能な$(1,\ y,\ z)$の組をすべて求めよ．また，$\mathrm{X}$に$1$人だけが入るときの，学生の入り方の場合の数を求めよ．
(4)$\mathrm{X}$が満室になり，かつ空き部屋がないときの，可能な$(2,\ y,\ z)$の組をすべて求めよ．また，$\mathrm{X}$が満室になり，かつ空き部屋がないときの，学生の入り方の場合の数を求めよ．
(5)$\mathrm{a}$と$\mathrm{b}$が一緒の部屋にならず，かつ空き部屋があるときの，学生の入り方の場合の数を求めよ．

$30$人のクラスで$10$点満点のテストを行い，その結果は次の表の通りである．

\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
得点 & $0$ & $1$ & $2$ & $3$ & $4$ & $5$ & $6$ & $7$ & $8$ & $9$ & $10$ & 計 \\ \hline
人数 & $0$ & $0$ & $2$ & $4$ & $5$ & $a$ & $b$ & $2$ & $3$ & $4$ & $3$ & $30$ \\ \hline
\end{tabular}

次の問いに答えよ．

(1)$a+b$の値を求めよ．
(2)得点の平均値が$6$点のとき，$(a,\ b)$を求めよ．
(3)得点の中央値が$5.5$点のとき，$(a,\ b)$を求めよ．
(4)得点の中央値が$6$点のとき，$(a,\ b)$を求めよ．
(5)得点の最頻値が$6$点のとき，$(a,\ b)$を求めよ．

ある病気に関する$3$つの検査，$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$があり，$3$つの検査の結果はどれも陽性か陰性のどちらかである．$n$人に上記の$3$つの検査を行う．陽性になった検査の数が$k$個であった者の人数を$n_k$とする（$k=0,\ 1,\ 2,\ 3$）．このとき，以下の問に答えよ．

(1)$n=10$のとき，起こり得る$n_0,\ n_1,\ n_2,\ n_3$の組$(n_0,\ n_1,\ n_2,\ n_3)$は全部で何通りあるか．
(2)$n=15$のとき，起こり得る$n_0,\ n_1$の組$(n_0,\ n_1)$のうち，下記の条件$1,\ 2,\ 3$のすべてを満たすものは全部で何通りあるか．
条件$1$：検査$\mathrm{A}$で陽性となった者は$5$人
条件$2$：検査$\mathrm{A}$で陰性となり，検査$\mathrm{B}$で陽性となった者は$6$人
条件$3$：検査$\mathrm{B}$で陽性となり，検査$\mathrm{C}$で陰性となった者はいない
(3)$n=2m$のとき，起こり得る$n_0,\ n_1,\ n_3$の組$(n_0,\ n_1,\ n_3)$のうち，下記の条件$4,\ 5$の両方を満たすものは全部で何通りあるか．
条件$4$：検査$\mathrm{A}$で陽性となった者は$m$人，陰性になった者も$m$人
条件$5$：検査$\mathrm{B}$で陽性となり，検査$\mathrm{C}$で陰性となった者はいない．

$8$人の生徒$a,\ b,\ c,\ d,\ e,\ f,\ g,\ h$に対して$3$つの部屋$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$がある．$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$の最大収容人数は$\mathrm{A}$が$3$人，$\mathrm{B}$が$4$人，$\mathrm{C}$が$5$人である．このとき，次の問いに答えよ．

(1)生徒全員を一列に並べるとき，$c$と$d$が隣り合う並べ方は何通りあるか．
(2)生徒全員を$3$つの部屋に入れるとき，$\mathrm{A}$の人数が$3$人になるような入れ方は何通りあるか．ただし，空き部屋があってもよいとする．
(3)生徒全員を$3$つの部屋に入れるとき，$c$と$d$が$\mathrm{A}$に入るような入れ方は何通りあるか．ただし，空き部屋があってもよいとする．
(4)生徒全員を$3$つの部屋に入れる入れ方は何通りあるか．ただし，空き部屋があってもよいとする．

低所得者層が$20 \%$，中所得者層が$70 \%$，高所得者層が$10 \%$の社会がある．低所得者層の平均所得が$30$単位，中所得者層の平均所得が$50$単位，高所得者層の平均所得が$70$単位とする．

$xy$平面を考え，$x$軸を全所得者を所得の低い順に数えたときの累積人数の全所得者数に対する割合，$y$軸を対応する累積所得の全所得に対する割合にとる．例えば$x$座標が$0.2$のとき，$y$座標は低所得者全体の所得の全所得に対する割合である．これに対応する点は

\quad $\displaystyle \mathrm{A} \left( 0.2,\ \frac{0.2 \times 30}{0.2 \times 30 + 0.7 \times 50 + 0.1 \times 70} \right)$

となる．同様に$x$座標が$0.9,\ 1$の点$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$はそれぞれ

\quad $\displaystyle \mathrm{B} \left( 0.9,\ \frac{0.2 \times [(23)][(24)] + 0.[(25)][(26)] \times [(27)][(28)]}{0.2 \times 30 + 0.7 \times 50 + 0.1 \times 70} \right)$

\quad $\mathrm{C} \left(1,\ [(29)][(30)] \right)$

となる．
$x$軸上の$4$点を$\mathrm{O}(0,\ 0)$，$\mathrm{D}(0.2,\ 0)$，$\mathrm{E}(0.9,\ 0)$，$\mathrm{F}(1,\ 0)$としたとき，三角$\mathrm{OAD}$，台形$\mathrm{ADEB}$，台形$\mathrm{BEFC}$の面積の総和を平等度指数とよぶ．平等度指数は

$\displaystyle \frac{[(31)][(32)]}{[(33)][(34)]}$

ある．ここで所得に対して，一定の割合で課せられる税，すなわち所得税を導入をした．低所得者には無税，中所得者には$10$単位，高所得者には$20$単位の所得税を課した．税を払った残りを改めて所得としたときの平等度指数は

$\displaystyle \frac{[(35)][(36)][(37)]}{[(38)][(39)][(40)]}$

である．

$\mathrm{A}$市から$\mathrm{B}$市へ移動するには電車による方法とバスによる方法の$2$つがある．$\mathrm{A}$市から$\mathrm{B}$市までの電車の運賃は$420$円である．また，バスの運賃は$480$円であるが，バス会社は$25$人まで乗車できる団体券も発行している．団体券は前売り制であり，前日までに$1$万円で購入しなければならず，払い戻しはできない．このとき，以下の問いに答えよ．

(1)$25$人以上$50$人以下のグループが$\mathrm{A}$市から$\mathrm{B}$市まで移動する．全員が同じ手段でそろって移動し，グループの人数は前日までに確定しているとする．このとき電車を使って移動した方が運賃が安くなるのはグループの人数が何人以上，何人以下のときか．
(2)前問で求めた，電車を利用した方が運賃が安くなる最大人数より$1$人だけ人数が多いグループが$\mathrm{A}$市から$\mathrm{B}$市まで移動する．ただし，このうち$1$人は当日移動を取り止める可能性があり，その確率は$p$である．このとき，前日にバスの前売り券を買っておくとすると，当日移動した人の$1$人あたりの運賃の期待値はいくらか．また，これが電車賃より安くなるのは$p$がどのようなときか．

$n$人（$n \geqq 3$）でじゃんけんを$1$回行うとき，次の問いに答えよ．ただし，「あいこ」とは$1$種類または$3$種類の手が出る場合であり，勝つ人数が$0$の場合である．

(1)$1$人だけが勝つ確率を求めよ．
(2)あいこになる確率を求めよ．
(3)勝つ人数の期待値を求めよ．

$3$人がそれぞれ$1$個のサイコロを同時に投げ，$2$以下の目が出た者は退場する．$1$回目のサイコロ投げで残った人数を$X(1)$とする．次に$X(1)$人がそれぞれ$1$個のサイコロを同時に投げ，$2$以下の目が出た者は退場する．$2$回目のサイコロ投げで残った人数を$X(2)$とする．ただし，$X(1)=0$の場合は$X(2)=0$とする．このとき以下の設問に答えよ．

(1)$X(1) \geqq 1$となる確率を求めよ．
(2)$X(1)$の期待値を求めよ．
(3)$X(2) \geqq 1$となる確率を求めよ．

次の問いに答えよ．

(1)$8$名のクラスのうち，$3$名が男子学生，$5$名が女子学生とする．グループ研究を課すことになり，クラスを$3$つのグループに分けるとする．ただし，それぞれのグループの人数は$2$人以上，$4$人以下とする．

(i) 学生の性別に関係なくグループ分けをする方法は
\[ [ハ][ヒ][$0$] \text{通り} \]
ある．
(ii) 男子学生のみ，あるいは女子学生のみで構成されるグループを含まないグループ分けの方法は
\[ [フ][ヘ][$0$] \text{通り} \]
ある．

(2)$7$つの異なる映画を$4$回上映する場合を考える．ただし，$1$回の上映に$1$つの映画を上映し，上映する順番は区別しないこととする．

(i) 同じ映画が複数回上映されない場合，上映する場合の数は
\[ [ホ][$5$] \text{通り} \]
ある．
(ii) 同じ映画を複数回上映してもよい場合，上映する場合の数は
\[ [マ][ミ][$0$] \text{通り} \]
ある．

男子$6$人，女子$4$人のメンバーから，くじ引きで$3$人の代表を選ぶ．このとき次の値を求めよ．

(1)選ばれる全員が男子の確率，および全員が女子の確率．
(2)選ばれる女子が$1$人の確率，および$2$人の確率．
(3)選ばれる女子の人数の期待値．