「手順」について
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国立 一橋大学 2011年 第5問AとBの2人が，1個のサイコロを次の手順により投げ合う．\\
\quad 1回目はAが投げる．\\
\quad $1,\ 2,\ 3$の目が出たら，次の回には同じ人が投げる．\\
\quad $4,\ 5$の目が出たら，次の回には別の人が投げる．\\
\quad 6の目が出たら，投げた人を勝ちとしそれ以降は投げない．
(1)$n$回目にAがサイコロを投げる確率$a_n$を求めよ．
(2)ちょうど$n$回目のサイコロ投げでAが勝つ確率$p_n$を求めよ．
(3)$n$回以内のサイコロ投げでAが勝つ確率$q_n$を求めよ．
\quad 1回目はAが投げる．\\
\quad $1,\ 2,\ 3$の目が出たら，次の回には同じ人が投げる．\\
\quad $4,\ 5$の目が出たら，次の回には別の人が投げる．\\
\quad 6の目が出たら，投げた人を勝ちとしそれ以降は投げない．
(1)$n$回目にAがサイコロを投げる確率$a_n$を求めよ．
(2)ちょうど$n$回目のサイコロ投げでAが勝つ確率$p_n$を求めよ．
(3)$n$回以内のサイコロ投げでAが勝つ確率$q_n$を求めよ．
国立 茨城大学 2011年 第3問1個のさいころを続けて4回投げて，出た目の数を順に$a,\ b,\ c,\ d$とする．このとき，座標平面上の点P$_1$，P$_2$，P$_3$，P$_4$を手順1から手順4で定める．
手順1．原点Oから$x$軸の正の向きに$a$だけ移動した点をP$_1$とする．
手順2．点P$_1$から$y$軸の正の向きに$b$だけ移動した点をP$_2$とする．
手順3．点P$_2$から$x$軸の負の向きに$c$だけ移動した点をP$_3$とする．
手順4．点P$_3$から$y$軸の負の向きに$d$だけ移動した点をP$_4$とする．
以下の各問に答えよ．
(1)点P$_4$の座標を$a,\ b,\ c,\ d$を用いて表せ．
(2)点P$_4$の座標が$(1,\ 2)$である確率を求めよ．
(3)2つの線分OP$_1$とP$_3$P$_4$が共有点をもつ確率を求めよ．
手順1．原点Oから$x$軸の正の向きに$a$だけ移動した点をP$_1$とする．
手順2．点P$_1$から$y$軸の正の向きに$b$だけ移動した点をP$_2$とする．
手順3．点P$_2$から$x$軸の負の向きに$c$だけ移動した点をP$_3$とする．
手順4．点P$_3$から$y$軸の負の向きに$d$だけ移動した点をP$_4$とする．
以下の各問に答えよ．
(1)点P$_4$の座標を$a,\ b,\ c,\ d$を用いて表せ．
(2)点P$_4$の座標が$(1,\ 2)$である確率を求めよ．
(3)2つの線分OP$_1$とP$_3$P$_4$が共有点をもつ確率を求めよ．
国立 愛媛大学 2011年 第3問自然数$n$を定数として，さいころを投げる次の競技を行う．この競技は，{\bf 試行}$1$と{\bf 試行}$2$からなる．競技者は，はじめに{\bf 試行}$1$を行う．
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$1$] さいころを投げ，出た目の数を$X$とする．$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
$X$の値を得点として競技を終了する．
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし$n=1$ならば，$7$を得点として競技を終了する．
(★) \quad もし$n \geqq 2$ならば，{\bf 試行}$2$に進む．
\end{screen}
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$2$] 競技者はさいころを投げる．
(★★) \quad 出た目の数を$X$とする．
$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
次のように定めた$P$を得点として競技を終了する．
\[ P=\left\{ \begin{array}{rl}
-1 & (X=1) \\
7 & (X=2,\ 3,\ 4) \\
13 & (X=5)
\end{array} \right. \]
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし競技開始から現時点までにさいころを投げた回数が$n$に等しいならば，$7$を得点として競技を終了する．
そうでないならば，続けてさいころを投げ，(★★)にもどる．
\end{screen}
以下の問いに答えよ．
(1)$n=1$として，{\bf 試行}$1$のみを行う．得点の期待値を求めよ．
(2)$n=4$とする．得点の期待値を求めよ．
(3)$n=30$とする．{\bf 試行}$1$を行い$X=6$になった．このとき，{\bf 試行}$1$の規則(★)を変更して，競技者は
\mon[(a)] 得点$7$を得て競技をただちに終了するか
\mon[(b)] 終了せずに{\bf 試行}$2$に進むか
どちらか一方を選択できるとする．どちらの選択をする方が得点の期待値が大きいか．
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$1$] さいころを投げ，出た目の数を$X$とする．$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
$X$の値を得点として競技を終了する．
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし$n=1$ならば，$7$を得点として競技を終了する．
(★) \quad もし$n \geqq 2$ならば，{\bf 試行}$2$に進む．
\end{screen}
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$2$] 競技者はさいころを投げる．
(★★) \quad 出た目の数を$X$とする．
$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
次のように定めた$P$を得点として競技を終了する．
\[ P=\left\{ \begin{array}{rl}
-1 & (X=1) \\
7 & (X=2,\ 3,\ 4) \\
13 & (X=5)
\end{array} \right. \]
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし競技開始から現時点までにさいころを投げた回数が$n$に等しいならば，$7$を得点として競技を終了する．
そうでないならば，続けてさいころを投げ，(★★)にもどる．
\end{screen}
以下の問いに答えよ．
(1)$n=1$として，{\bf 試行}$1$のみを行う．得点の期待値を求めよ．
(2)$n=4$とする．得点の期待値を求めよ．
(3)$n=30$とする．{\bf 試行}$1$を行い$X=6$になった．このとき，{\bf 試行}$1$の規則(★)を変更して，競技者は
\mon[(a)] 得点$7$を得て競技をただちに終了するか
\mon[(b)] 終了せずに{\bf 試行}$2$に進むか
どちらか一方を選択できるとする．どちらの選択をする方が得点の期待値が大きいか．
国立 愛媛大学 2011年 第4問自然数$n$を定数として，さいころを投げる次の競技を行う．この競技は，{\bf 試行}$1$と{\bf 試行}$2$からなる．競技者は，はじめに{\bf 試行}$1$を行う．
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$1$] さいころを投げ，出た目の数を$X$とする．$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
$X$の値を得点として競技を終了する．
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし$n=1$ならば，$7$を得点として競技を終了する．
(★) \quad もし$n \geqq 2$ならば，{\bf 試行}$2$に進む．
\end{screen}
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$2$] 競技者はさいころを投げる．
(★★) \quad 出た目の数を$X$とする．
$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
次のように定めた$P$を得点として競技を終了する．
\[ P=\left\{ \begin{array}{rl}
-1 & (X=1) \\
7 & (X=2,\ 3,\ 4) \\
13 & (X=5)
\end{array} \right. \]
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし競技開始から現時点までにさいころを投げた回数が$n$に等しいならば，$7$を得点として競技を終了する．
そうでないならば，続けてさいころを投げ，(★★)にもどる．
\end{screen}
以下の問いに答えよ．
(1)$n=1$として，{\bf 試行}$1$のみを行う．得点の期待値を求めよ．
(2)$n=4$とする．得点の期待値を求めよ．
(3)$n=30$とする．{\bf 試行}$1$を行い$X=6$になった．このとき，{\bf 試行}$1$の規則(★)を変更して，競技者は
\mon[(a)] 得点$7$を得て競技をただちに終了するか
\mon[(b)] 終了せずに{\bf 試行}$2$に進むか
どちらか一方を選択できるとする．どちらの選択をする方が得点の期待値が大きいか．
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$1$] さいころを投げ，出た目の数を$X$とする．$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
$X$の値を得点として競技を終了する．
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし$n=1$ならば，$7$を得点として競技を終了する．
(★) \quad もし$n \geqq 2$ならば，{\bf 試行}$2$に進む．
\end{screen}
\begin{screen}
\mon[{\bf 試行}$2$] 競技者はさいころを投げる．
(★★) \quad 出た目の数を$X$とする．
$X$の値に応じて次の手順に従う．
\mon[$\bullet$] $X=1,\ 2,\ 3,\ 4,\ 5$の場合
次のように定めた$P$を得点として競技を終了する．
\[ P=\left\{ \begin{array}{rl}
-1 & (X=1) \\
7 & (X=2,\ 3,\ 4) \\
13 & (X=5)
\end{array} \right. \]
\mon[$\bullet$] $X=6$の場合
もし競技開始から現時点までにさいころを投げた回数が$n$に等しいならば，$7$を得点として競技を終了する．
そうでないならば，続けてさいころを投げ，(★★)にもどる．
\end{screen}
以下の問いに答えよ．
(1)$n=1$として，{\bf 試行}$1$のみを行う．得点の期待値を求めよ．
(2)$n=4$とする．得点の期待値を求めよ．
(3)$n=30$とする．{\bf 試行}$1$を行い$X=6$になった．このとき，{\bf 試行}$1$の規則(★)を変更して，競技者は
\mon[(a)] 得点$7$を得て競技をただちに終了するか
\mon[(b)] 終了せずに{\bf 試行}$2$に進むか
どちらか一方を選択できるとする．どちらの選択をする方が得点の期待値が大きいか．
国立 東北大学 2010年 第3問$1,\ 2,\ 3,\ 4$の数字が$1$つずつ書かれた$4$枚のカードを用いて，次の手順で$5$桁の整数をつくる．まず$1$枚を取り出して現れた数字を$1$の位とする．取り出した$1$枚を元に戻し，$4$枚のカードをよく混ぜて，再び$1$枚を取り出して現れた数字を$10$の位とする．このような操作を$5$回繰り返して，$5$桁の整数をつくる．得られた整数を$X$とするとき，以下の問いに答えよ．
(1)$X$に数字$1$がちょうど$2$回現れる確率を求めよ．
(2)$X$に数字$1$と数字$2$がちょうど$1$回ずつ現れる確率を求めよ．
(3)$X$にちょうど$2$回現れる数字が$1$種類以上ある確率を求めよ．
(1)$X$に数字$1$がちょうど$2$回現れる確率を求めよ．
(2)$X$に数字$1$と数字$2$がちょうど$1$回ずつ現れる確率を求めよ．
(3)$X$にちょうど$2$回現れる数字が$1$種類以上ある確率を求めよ．
私立 倉敷芸術科学大学 2010年 第5問半径1の円Oの中心Oを通る直線上に$\text{OA}=2$となるように点Aを定める．点Aを通り，円Oと2点B，Cで交わるような直線を引き，$\text{AB}=\text{BC}$となるようにしたい．2直線のなす角$\theta = \angle \text{OAB} \ (0^\circ <\theta<30^\circ)$をどのように定めればよいか．次の手順で検討せよ．
(1)線分BCの中点をMとして，線分AMの長さを$\cos \theta$を用いて表せ．
(2)同様に，線分BMの長さを$\cos \theta$を用いて表せ．
(3)$\text{AB}=\text{BC}$のとき$\text{AM}= 3\text{BM}$である．これを利用して$\cos \theta$の値を求めよ．
(1)線分BCの中点をMとして，線分AMの長さを$\cos \theta$を用いて表せ．
(2)同様に，線分BMの長さを$\cos \theta$を用いて表せ．
(3)$\text{AB}=\text{BC}$のとき$\text{AM}= 3\text{BM}$である．これを利用して$\cos \theta$の値を求めよ．