ドラマ「数学女子学園」第8話の問題の解説 | シフル・ド・ノストラダムス

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ノストラダムスの暗号解読

問題
A,B,C3つのうちどこかの教室にさゆりを隠した。どのクラスにいるか当てる事が出来たらあなたの勝ち、外れたら負け。(ニーナ)Aを選ぶ。あなたが選ばなかったBとCの教室のうち、さゆりがいない部屋を教えてあげる。Bを開く。さゆりはAとC、どっちにいると思う。Aのままでもいいし、変えたかったらCに変えてもいい。

回答
Cを選ぶ。
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理由
初めニーナがAの教室を選んだ時はA,B,Cどの教室もさゆりがいる確率は1/3ずつ。だからAにいる確率は1/3。選ばなかったBかCにいる確率は合わせて2/3となる。でも、正解を知っているさと子がBは外れだと教えた。これによってBにいる確率は0。BとC合わせて2/3だった確率がそのままCの確率になった。Cの確率は2/3。Aの確率は1/3。だから確率的にはCを選んだ方が得っていう事。
動画で確認したい場合は、http://www.dailymotion.com/video/xp59fu_suugaku-joshi-gakuen-ep-08-raw_shortfilms(18:35~19:32の所)

ここであなたは素朴な疑問を持たないだろうか。A,B,Cの確率は1/3ずつで空のBの教室を開けてBの確率は0になったのでAとCの1/3ずつが残ったのでAとCは同じ確率1/2ずつではないのか。数学トリックに引っ掛かって騙されているのではないか。そこで、別解で解説する。
別解説
A,B,Cのどこにさゆりが入っているかで3通り。ニーナがどの部屋を選ぶかで3通り。ニーナがその部屋を変えるか変えないかで2通り。つまり、3×3×2=18通りを調べ上げれば世界的に有名なこの難問もバカでも分かる。
そこでさゆりを☆で表わし、選んだ部屋の下に選と書き、開けた部屋は×で消し、変えた場合は部屋の下に変と書く。

まず変えない場合
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選と☆が一致しているのは、9通り中、左上と真ん中と右下の3通り。よって、確率は3/9=1/3

次に変える場合
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変と☆が一致しているのは、9通り中6通り。よって、確率は6/9=2/3
よって、変えた方が確率は2倍になる。(2/3は1/3の2倍。)

因みに、初めこの勝負で途中で開けるという事を考えない場合はニーナが勝つ確率は1/3でさと子が勝つ確率は1-(1/3)=2/3である。このままではニーナは立場を逆転する事は出来ないが、1つ空の部屋を開けることによって残り1つになったのでニーナは元の立場を変える事によってそのまま立場が逆転し相手の確率2/3となるのである。
しかし、テレビの解説は余事象という言葉を使わないで合わせてという表現で実にうまく解説している。ちょっと目からうろこだった。(1-(1/3)=2/3こういう事を余事象という。)

おまけ