【問題】
x軸原点から出発し,貨幣を投げて表がでたら右へ1だけ進み,裏がでたら左へ1だけ進むことにする。
(1) これを4回くりかえしたとき,x=0,±1,±2,±3.±4の各点にいる確率を求めよ。
(2) 一般にこれをn回くりかえしたとき x=n-2 にいる確率と x=n-4にいる確率とを求めよ。
【解説】
東大紛争で入試が中止となった翌年の問題です。今ではセンター試験レベルです。
教科書にある「反復試行」(数Ⅱ)の公式がそのまま使える問題です。
(1) x=0にいるのは,表2回,裏2回のときなので
4C2(1/2)^2・(1/2)^2=3/8 ※(1/2)^2 は(2分の1)の2乗の意味です
x=±1にはいけないので
0
x=2にいるのは,表3回,裏1回
4C3(1/2)^3・(1/2)^1=1/4
x=-2にいるのは,表1回,裏3回
4C3(1/2)^1・(1/2)^3=1/4
x=±3にはいけないので
0
x=4にいるのは,表4回,裏0回
4C4(1/2)^4・(1/2)^0=1/16
x=-4にいるのは,表0回,裏4回
4C0(1/2)^0・(1/2)^4=1/16
(2) x=n-2にいるのは,表n-1回,裏1回
nCn-1(1/2)^(n-1)・(1/2)^1=n/(2^n)
x=n-4にいるのは,表n-2回,裏2回
nCn-2(1/2)^(n-2)・(1/2)^2=n(n-1)/(2^(n+1))