2014年度版「中学生でも解ける大学入試問題(数学)」その10
国立大学(前期)の入試問題がアップされ始めています。
今回は2014年度新潟大学(人文・経済・教育・農)の大問3から確率の問題を紹介します。
Aの箱には1から20までの整数が1つずつ書かれた20枚のカードが入っている。Bの箱には1から30までの整数が1つずつ書かれた30枚のカードが入っている。A,Bの箱から1枚ずつカードを取り出し,取り出した2枚のカードに書かれた整数の和をXとおく。このとき,次の問いに答えよ。
(1)Xが2の倍数となる確率を求めよ。
(2)Xが2の倍数であるが5の倍数でない確率を求めよ。
(3)Xが5の倍数となる確率を求めよ。
(4)Xが2の倍数にも5の倍数にもならない確率を求めよ。
高校入試でも類題が出題(2001年立教新座)されており,高校入試のほうが設定が複雑という逆転現象が生じているテーマです。数え漏れのないように書き出す作業のみで突き進む問題ですから,中学生でも積極的にチャレンジしてください。
では,解答・解説です。
すべてのカードの取り出し方は20×30=600(通り)あり,これらは同様に確からしい。
(1)Xが2の倍数になるのは,AとBがともに偶数の場合・・・①,AとBがともに奇数の場合・・・②
①,②はそれぞれ,10×15=150(通り)あるので,求める確率は,(150+150)/2=1/2
(2)「2の倍数かつ5の倍数」は10の倍数であるから,(1)で求めた300通りから10の倍数となる取り出し方を引けばよい。
X=10となる取り出し方は,(A,B)=(1,9),(2,8),・・・(9,1)の9通り・・・③
X=20となる取り出し方は,(A,B)=(1,19),(2,18),・・・(19,1)の19通り・・・④
X=30となる取り出し方は,(A,B)=(1,29),(2,28),・・・(20,10)の20通り・・・⑤
X=40となる取り出し方は,(A,B)=(10,30),(11,29),・・・(20,10)の11通り・・・⑥
X=50となる取り出し方は,(A,B)=(20,30)の1通り・・・⑦
したがって,題意を満たす取り出し方は,300-(③+④+⑤+⑥+⑦)=240(通り)となるので,求める確率は,240/600=2/5
(3)Xが10の倍数となる60通りに加えて,
X=5となる取り出し方は,(A,B)=(1,4),(2,3),・・・(4,1)の4通り
以下,同様に,
X=15が14通り,X=25が20通り,X=35が16通り,X=45が6通り
となるので,題意を満たす取り出し方は60+60=120(通り) よって,求める確率は120/600=1/5
(4)余事象で軽く求めましょう。ベン図を描いて目で点検することも忘れずに。
1-{(1)+(2)-(3)}=1/5