空欄$[$1$]$から$[$11$]$にあてはまる数値または式を記入せよ．

(1)$a,\ b$を実数とする．$2$次方程式$x^2+ax+b=0$の$1$つの解$\alpha$が$1-\sqrt{3}i$のとき，$a=[$1$]$，$b=[$2$]$となる．もう$1$つの解を$\beta$とするとき，$\alpha-2$，$\beta-2$を解とし，$x^2$の係数が$1$である$2$次方程式は$x^2+[$3$]x+[$4$]=0$となる．
(2)$a=\sqrt{3}$のとき，$|a-2|+|a+3|$の値は$[$5$]$である．また，方程式$|x+1|=4$の解は$[$6$]$である．
(3)$2+\sqrt{2}$の整数部分を$a$，小数部分を$b$とするとき，$\displaystyle 2a^2-\left( b^3+\frac{1}{b^3} \right)$の値は$[$7$]$である．
(4)$1$個のさいころを投げて，出た目が奇数なら$2$ポイント，偶数なら$4$ポイント獲得できるゲームがある．$1$回投げて獲得できるポイントの期待値は$[$8$]$である．また，さいころを$3$回投げたとき，獲得したポイントの合計が$12$である確率は$[$9$]$であり，$10$以上である確率は$[$10$]$である．
(5)放物線$y=x^3-3x^2+2$上の点$(1,\ 0)$における接線の方程式は$[$11$]$である．

当たりくじが$a$本，はずれくじが$b$本，合計$n=a+b$本のくじがある．$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$の$3$人がこの順に$1$本ずつ引くとき，次の確率を求めよ．ただし，$a \geqq 2$，$b \geqq 2$で，引いたくじはもとに戻さないとする．

(1)$3$人の中の誰かが当たる確率
(2)$3$人の中の$1$人だけが当たる確率
(3)$\mathrm{C}$が当たる確率

$1$から$4$までの数字が$1$つずつ書かれた赤球が$4$個，$1$から$3$までの数字が$1$つずつ書かれた青球が$3$個，$1$から$2$までの数字が$1$つずつ書かれた白球が$2$個，合計$9$個の球がある．球の大きさはすべて同じである．次の場合の数を求めなさい．

(1)$9$個の球の中から$5$個の球を取り出す組合せの数
(2)$9$個の球の中から赤球を$2$個だけ含めて$5$個の球を取り出す組合せの数
(3)$9$個の球に書かれた数字をすべて消し，色だけに注目して$5$個の球を取り出す組合せの数
(4)$(3)$の条件で$5$個の球を取り出し，一列に並べる場合の数

今年から毎年初めに一定の金額$a$円を，複利法により一定の年利率$r$で積み立てるとする．今年から$n$年後の元利合計について次の問題に答えよ．

(1)今年の初めに預金する$a$円は，$1$年後いくらになるか．
(2)今年の初めに預金する$a$円は，$n$年後いくらになるか．
(3)来年の初めに預金する$a$円は，$n$年後いくらになるか．
(4)$n$年後の元利合計はいくらになるか．ただし，預金する回数は全部で$n$回とする．

次の問いに答えよ．

(1)先生$2$人と生徒$4$人の合計$6$人が円形のテーブルに向かって座るとき，先生$2$人が隣り合うような座り方は全部で$[][]$通りある．
(2)赤球と白球が$3$個ずつ入っている袋から同時に$3$個の球を取りだすとき，赤球$2$個，白球$1$個である確率は$\displaystyle \frac{[][]}{20}$である．
(3)$2$つのベクトルを$\overrightarrow{a}=(\sqrt{3},\ 7)$，$\overrightarrow{b}=(-\sqrt{3},\ 1)$とし，$t$は実数とする．$\overrightarrow{a}+t \overrightarrow{b}$の大きさは$t=-[][]$のとき最小となり，最小値は$[][] \sqrt{3}$である．
(4)$n$を自然数とする．初項が$-2$，公差が$\displaystyle \frac{1}{12}$の等差数列の初項から第$n$項までの和を$S_n$とおくとき，$S_{24}=-[][]$である．

数字の$1$が記入されたカードが$2$枚，数字の$2$が記入されたカードが$1$枚，数字の$3$が記入されたカードが$2$枚，数字の$4$が記入されたカードが$1$枚，合計$6$枚のカードが箱の中に入っている．このとき，次の問いに答えよ．

(1)箱の中から$2$枚のカードを同時に取り出すとき，$2$枚のカードに書かれた数が同じになる確率を求めよ．
(2)箱の中から$2$枚のカードを同時に取り出すとき，$2$枚のカードに書かれた数の和が$5$になる確率を求めよ．
(3)箱の中から$3$枚のカードを同時に取り出すとき，$3$枚のカードに書かれた数がすべて異なる確率を求めよ．

赤球$2$個，青球$3$個，緑球$1$個が入った白い箱がある．この白い箱から無作為に$1$個の球を取り出し，球の色を確認後，球を白い箱に戻す作業を試行$\mathrm{A}$とする．以下の問いに答えよ．

(1)試行$\mathrm{A}$を$5$回繰り返すときに，取り出される$5$個の球のうち，$3$個が青球である確率を求めよ．
(2)試行$\mathrm{A}$を$4$回繰り返すときに，少なくとも赤球が$2$個出る確率を求めよ．
次に，赤い箱，青い箱，緑の箱に数字の書かれたカードが$4$枚ずつ入っていて，それぞれの箱のカードに書かれた数字と枚数は次の通りとする．
\begin{itemize}
赤い箱：$1$が$2$枚，$2$が$1$枚，$3$が$1$枚
青い箱：$1$が$1$枚，$2$が$2$枚，$3$が$1$枚
緑の箱：$1$が$2$枚，$2$が$2$枚
\end{itemize}
試行$\mathrm{A}$を$1$回実施し，取り出した球と同じ色の箱から無作為に$1$枚のカードを取り出し，カードに書かれた数字を確認後，カードを元の箱に戻す作業を試行$\mathrm{B}$とする．
(3)試行$\mathrm{B}$を$1$回実施するときに，出る数字の期待値を求めよ．
(4)試行$\mathrm{B}$を$2$回繰り返すときに，出る$2$個の数字の合計が偶数である確率を求めよ．
(5)動点$\mathrm{P}$は数直線上の原点から出発し，奇数回目の試行$\mathrm{B}$で出た数字の分だけ正の方向に動き，偶数回目の試行$\mathrm{B}$で出た数字の分だけ負の方向に動くこととする．試行$\mathrm{B}$を$4$回繰り返したとき，動点$\mathrm{P}$の座標が$3$である確率を求めよ．

数字の2を書いた玉が1個，数字の1を書いた玉が3個，数字の0を書いた玉が4個あり，これら合計8個の玉が袋に入っている．以下の(1)から(3)のそれぞれにおいて，この状態の袋から1度に1個ずつ玉を取り出し，取り出した玉は袋に戻さないものとする．

(1)玉を2度取り出すとき，取り出した玉に書かれた数字の合計が2である確率を求めよ．
(2)玉を4度取り出すとき，取り出した玉に書かれた数字の合計が4以下である確率を求めよ．
(3)玉を8度取り出すとき，次の条件が満たされる確率を求めよ．\\
\quad 条件 \ :\ すべての$n=1,\ 2,\ \cdots,\ 8$に対して，\\
\qquad \qquad 1個目から$n$個目までの玉に書かれた数字の合計は$n$以下である．

硬貨$1$枚を投げたとき，表が出れば$2$点，裏が出れば$1$点を得るとする．硬貨を繰り返し投げて，合計点数が$10$点以上になったときに終了する．次の確率を求めよ．

(1)$7$回目に合計点数がちょうど$10$点となって終了する確率
(2)終了時の合計点数が$10$点である確率

100点と書かれたカードが4枚，10点と書かれたカードが2枚入った1つの袋の中から1枚ずつカードを取り出す．取り出したカードは袋の中にもどさないものとする．10点のカードが初めて取り出されたとき，このカードも含めて取り出されたカードの合計枚数を$k$とする．この$k$枚のカードの合計点を$S$とする．ただし，どのカードも取り出される確率は等しいものとする．このとき，次の各問に答えよ．

(1)$k=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$となるときの確率をそれぞれ求めよ．
(2)$S$の期待値を求めよ．