2021/10/12 複素数平面という設定ではなく,図形と式で円周を等分する点とした
設定であっても,同じ問題になります。
2022/10/08 文章の一部を修正しました.
[1](易),[2](やや易)です.
[1] 期待値の定義どおり計算します。ωkの偏角は,2π×(k/n)である
ので,
[2] n=3kであることから,例えばω0,ωk,ω2kで正三角形をつくることができます.
1回目に選ぶ複素数 ・・・ 任意 (例えばω0)
2回目に選ぶ複素数 ・・・ 最初に選んだ複素数に対し2通り
(ωkまたはω2k)
3回目に選ぶ複素数 ・・・ 1通り(2回目で選ばなかった一方)
よって,求める確率は,
*) [2]で同時に3個選ぶとすると,確率はどうなるでしょうか?
自分で問題の条件を変えて考えてみると,実力がついていくと思います。