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第1章 場合の数と確率
第1章 場合の数と確率
一部の問題の解説はリンク先にありますので、確認してください。
また、解答は独自で解いたものですので、間違えやタイプミス等がありましたらご連絡ください。
第2章以降は現在準備中です。
第1章 場合の数と確率
準備 集合
p.6 練習1\({\small (1)}~\in\) \({\small (2)}~\notin\) \({\small (3)}~\in\)
p.7 練習2\({\small (1)}~{\rm F}=\{1~,~2~,~3~,~6~,~9~,~18\}\)
\({\small (2)}~{\rm G}=\{10~,~12~,~14\}\)
\({\small (3)}~{\rm H}=\{1~,~3~,~5~,~7~,~\cdots\}\)
\({\small (2)}~{\rm G}=\{10~,~12~,~14\}\)
\({\small (3)}~{\rm H}=\{1~,~3~,~5~,~7~,~\cdots\}\)
p.7 深める\({\small (1)}~{\rm B}=\{x~|~x\) は \(99\) 以下の正の奇数 \(\}\)
\({\small (2)}~{\rm C}=\{5n~|~n=1~,~2~,~3~,~\cdots\}\)
\({\small (2)}~{\rm C}=\{5n~|~n=1~,~2~,~3~,~\cdots\}\)
p.8 練習3\({\small (1)}~{\rm B\subset A}\) \({\small (2)}~{\rm A=C}\)
\({\small (3)}~{\rm A\subset D}\)
\({\small (3)}~{\rm A\subset D}\)
p.9 練習4\(~~~\phi~,~\{1\}~,~ \{2\}~,~ \{3\}\)
\(~~~~~~~~,~\{1,2\}~,~ \{2,3\}~,~ \{1,3\}~,~ \{1,2,3\}\)
\(~~~~~~~~,~\{1,2\}~,~ \{2,3\}~,~ \{1,3\}~,~ \{1,2,3\}\)
p.9 練習5\(~~~{\rm A\cap B}=\{5,15\}\)
\(~~~{\rm A\cup B}=\{1,3,5,7,9,10,11,13,15\}\)
\(~~~{\rm A\cup B}=\{1,3,5,7,9,10,11,13,15\}\)
p.10 問1\(~~~{\rm A\cap B\cap C}=\{3,5\}\)
\(~~~{\rm A\cup B\cup C}=\{1,2,3,4,5,7,11\}\)
\(~~~{\rm A\cup B\cup C}=\{1,2,3,4,5,7,11\}\)
p.10 練習6\(~~~{\rm A\cap B\cap C}=\{1,2,3,6\}\)
\(~~~{\rm A\cup B\cup C}=\{1,2,3,4,5,6,7,9,12,18\}\)
\(~~~{\rm A\cup B\cup C}=\{1,2,3,4,5,6,7,9,12,18\}\)
p.11 練習7\({\small (1)}~\{1,4,6,8,9\}\)
\({\small (2)}~\{1,2,6,7,8,9\}\)
\({\small (3)}~\{1,6,8,9\}\)
\({\small (4)}~\{1,2,4,6,7,8,9\}\)
\({\small (5)}~\{4\}\)
\({\small (6)}~\{2,7\}\)
\({\small (7)}~\{1,2,3,5,6,7,8,9\}\)
\({\small (8)}~\{1,3,4,5,6,8,9\}\)
\({\small (2)}~\{1,2,6,7,8,9\}\)
\({\small (3)}~\{1,6,8,9\}\)
\({\small (4)}~\{1,2,4,6,7,8,9\}\)
\({\small (5)}~\{4\}\)
\({\small (6)}~\{2,7\}\)
\({\small (7)}~\{1,2,3,5,6,7,8,9\}\)
\({\small (8)}~\{1,3,4,5,6,8,9\}\)
p.11 練習8全体集合 \(\rm U\) とその部分集合 \({\rm A}~,~{\rm B}\) において、
\( \overline {{\rm A}} \cup \overline {{\rm B}} \) をベン図で表すと、

この2つの和集合となるので、

これは集合 \( {\rm A}\cap {\rm B} \) の補集合となるので、\(~~~\overline {{\rm A} \cap {\rm B}}=\overline {{\rm A}} \cup \overline {{\rm B}}\)
\( \overline {{\rm A}} \cup \overline {{\rm B}} \) をベン図で表すと、

この2つの和集合となるので、

これは集合 \( {\rm A}\cap {\rm B} \) の補集合となるので、\(~~~\overline {{\rm A} \cap {\rm B}}=\overline {{\rm A}} \cup \overline {{\rm B}}\)
p.11 練習9[証明]
\(\begin{eqnarray}~~~{\rm U}&=&\{1,2,3,4,5,6,7,8,9\}\\[2pt]~~~{\rm A}&=&\{2,4,6,8\}\\[2pt]~~~{\rm B}&=&\{3,6,9\}\\[2pt]~~~{\rm \overline {A}}&=&\{1,3,5,7,9\}\\[2pt]~~~{\rm \overline {B}}&=&\{1,2,4,5,7,8\}\end{eqnarray}\)
これらより、
\(~~~{\rm A\cup B}=\{2,3,4,6,8,9\}\)
の否定は、
\(~~~{\rm \overline {A\cup B}}=\{1,5,7\}\)
また、
\(~~~{\rm \overline {A}\cap \overline {B}}=\{1,5,7\}\)
したがって、
\(~~~{\rm \overline {A\cup B}}={\rm \overline {A}\cap \overline {B}}\)
次に、
\(~~~{\rm A\cap B}=\{6\}\)
この否定は、
\(~~~{\rm \overline {A\cap B}}=\{1,2,3,4,5,7,8,9\}\)
また、
\(~~~{\rm \overline {A}\cup \overline {B}}=\{1,2,3,4,5,7,8,9\}\)
したがって、
\(~~~{\rm \overline {A\cap B}}={\rm \overline {A}\cup \overline {B}}\) [終]
\(\begin{eqnarray}~~~{\rm U}&=&\{1,2,3,4,5,6,7,8,9\}\\[2pt]~~~{\rm A}&=&\{2,4,6,8\}\\[2pt]~~~{\rm B}&=&\{3,6,9\}\\[2pt]~~~{\rm \overline {A}}&=&\{1,3,5,7,9\}\\[2pt]~~~{\rm \overline {B}}&=&\{1,2,4,5,7,8\}\end{eqnarray}\)
これらより、
\(~~~{\rm A\cup B}=\{2,3,4,6,8,9\}\)
の否定は、
\(~~~{\rm \overline {A\cup B}}=\{1,5,7\}\)
また、
\(~~~{\rm \overline {A}\cap \overline {B}}=\{1,5,7\}\)
したがって、
\(~~~{\rm \overline {A\cup B}}={\rm \overline {A}\cap \overline {B}}\)
次に、
\(~~~{\rm A\cap B}=\{6\}\)
この否定は、
\(~~~{\rm \overline {A\cap B}}=\{1,2,3,4,5,7,8,9\}\)
また、
\(~~~{\rm \overline {A}\cup \overline {B}}=\{1,2,3,4,5,7,8,9\}\)
したがって、
\(~~~{\rm \overline {A\cap B}}={\rm \overline {A}\cup \overline {B}}\) [終]
第1節 場合の数
p.16 深める \(27\) 個
p.18 研究 練習1ベン図より、それぞれの集合の要素の個数は、
\(n(A)=a+d+f+g\)
\(n(B)=b+d+e+g\)
\(n(C)=c+e+f+g\)
\(n(A \cap B)=d+g\)
\(n(B \cap C)=e+g\)
\(n(C \cap A)=f+g\)
\(n(A \cap B \cap C)=g\)
よって、
したがって、
が成り立つ
■ この問題の詳しい解説はこちら!
\(n(A)=a+d+f+g\)
\(n(B)=b+d+e+g\)
\(n(C)=c+e+f+g\)
\(n(A \cap B)=d+g\)
\(n(B \cap C)=e+g\)
\(n(C \cap A)=f+g\)
\(n(A \cap B \cap C)=g\)
よって、
\(\begin{eqnarray}~~~&&n(A)+n(B)+n(C)-n(A \cap B)-n(B \cap C)-n(C \cap A)+n(A \cap B \cap C)\\[3pt]~~~&=&(a+d+f+g)+(b+d+e+g)+(c+e+f+g)-(d+g)-(e+g)-(f+g)+g\\[3pt]~~~&=&a+b+c+d+e+f+g\\[3pt]~~~&=&n(A \cup B \cup C)\end{eqnarray}\)
※ 数式は横にスクロールできます。
したがって、
\(\begin{eqnarray}~~~n(A \cup B \cup C)&=&n(A)+n(B)+n(C)\\[3pt]~~~&&-n(A \cap B)-n(B \cap C)-n(C \cap A)\\[3pt]~~~&&+n(A \cap B \cap C)\end{eqnarray}\)
が成り立つ
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p.20 深める樹形図をかくとき、
1番目→2番目→3番目や大→中→小
と順番を変えないで数える
1番目→2番目→3番目や大→中→小
と順番を変えないで数える
p.28 深める6個の数字から4個を取って並べる順列は、
\(~~~{}_{ 6 } {\rm P}_{ 4 }=6\cdot5\cdot4\cdot3=360\)
この中で4桁の整数とならないのは、千の位の数が \(0\) のときで、残りの百、十、一の位に5個の数字から3個取って並べるから、
\(~~~{}_{ 5 } {\rm P}_{ 3 }=5\cdot4\cdot3=60\)
したがって、求める整数の個数は、\(~~~360-60=300\)
答えは \(300\) となる
解法のPoint|数字を並べて整数をつくる順列
\(~~~{}_{ 6 } {\rm P}_{ 4 }=6\cdot5\cdot4\cdot3=360\)
この中で4桁の整数とならないのは、千の位の数が \(0\) のときで、残りの百、十、一の位に5個の数字から3個取って並べるから、
\(~~~{}_{ 5 } {\rm P}_{ 3 }=5\cdot4\cdot3=60\)
したがって、求める整数の個数は、\(~~~360-60=300\)
答えは \(300\) となる
解法のPoint|数字を並べて整数をつくる順列
p.33 練習24\({\small (1)}~35\) \({\small (2)}~15\) \({\small (3)}~4\) \({\small (4)}~1\)
解法のPoint|組合せとCの公式
解法のPoint|組合せとCの公式
p.33 問6[証明] 左辺 \({}_n{\rm C}_r\) は、異なる \(n\) 個のものから \(r\) 個選ぶ組合せの総数である
よって、この異なる \(n\) 個の中の特定の \(1\) 個を \(a\) とすると、
\(\small [\,1\,]\) 取り出す \(r\) 個の中に \(a\) を含むとき
\(a\) を取り出すことは決まっているので、\(a\) 以外の \(n-1\) 個から残りの \(r-1\) 個を選ぶ組合せの総数は、
\({}_{n-1}{\rm C}_{r-1}\) 通り
\(a\) 以外の \(n-1\) 個から、\(r\) 個を選ぶ組合せの総数は、
\({}_{n-1}{\rm C}_r\) 通り
\({}_n{\rm C}_r={}_{n-1}{\rm C}_{r-1}+{}_{n-1}{\rm C}_r\) [終]
■ この問題の詳しい解説はこちら!
よって、この異なる \(n\) 個の中の特定の \(1\) 個を \(a\) とすると、
\(\small [\,1\,]\) 取り出す \(r\) 個の中に \(a\) を含むとき
\(a\) を取り出すことは決まっているので、\(a\) 以外の \(n-1\) 個から残りの \(r-1\) 個を選ぶ組合せの総数は、
\({}_{n-1}{\rm C}_{r-1}\) 通り
\(\small [\,2\,]\) 取り出す \(r\) 個の中に \(a\) が含まれていないとき
\(a\) 以外の \(n-1\) 個から、\(r\) 個を選ぶ組合せの総数は、
\({}_{n-1}{\rm C}_r\) 通り
\(\small [\,1\,]\) と \(\small [\,2\,]\) は同時に起こらないので、和の法則より、
\({}_n{\rm C}_r={}_{n-1}{\rm C}_{r-1}+{}_{n-1}{\rm C}_r\) [終]
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p.35 深める大人1人、子ども4人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 1 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 4 }=160\)
大人2人、子ども3人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 1 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 3 }=900\)
大人3人、子ども2人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 3 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 2 }=1800\)
大人4人、子ども1人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 4 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 1 }=1260\)
大人5人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 5 }=252\)
よって、\(\begin{eqnarray}~~~&&150+900+1800+1260+252\\[2pt]~~~&=&4362\end{eqnarray}\)
したがって、\(4362\) 通りとなる
解法のPoint|少なくとも1人を選ぶ組合せ
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 1 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 4 }=160\)
大人2人、子ども3人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 1 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 3 }=900\)
大人3人、子ども2人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 3 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 2 }=1800\)
大人4人、子ども1人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 4 }{\, \small \times \,}{}_{ 6 } {\rm C}_{ 1 }=1260\)
大人5人のとき、
\(~~~{}_{ 10 } {\rm C}_{ 5 }=252\)
よって、\(\begin{eqnarray}~~~&&150+900+1800+1260+252\\[2pt]~~~&=&4362\end{eqnarray}\)
したがって、\(4362\) 通りとなる
解法のPoint|少なくとも1人を選ぶ組合せ
p.37 深める\({\small (1)}~\)6個の文字の順列より、
\(~~~{}_{ 6 } {\rm P}_{ 6 }=6!=720\)
よって、\(720\) 通りとなる
\({\small (2)}~\)
\(a_1~,~a_2~,~a_3\) の区別をなくすと、
\(a_1~,~a_2~,~a_3\) の区別があるときの順列である
\(~~~{}_{ 3 } {\rm P}_{ 3 }=3!=6\)
この \(6\) 通りがすべて \(a\) だけの \(1\) 通りになる
よって、\(720\) から割ると、\(~~~720\div6=120\)また、\(b_1~,~b_2\) の区別をなくすと、
\(b_1~,~b_2\) の区別があるときの順列である
\(~~~{}_{ 2 } {\rm P}_{ }=2!=2\)
この \(2\) 通りがすべて \(b\) だけの \(1\) 通りになる
よって、\(120\) をさらに \(2\) で割ると、
\(~~~120\div2=60\)
したがって、\(60\) 通りとなる
\(~~~{}_{ 6 } {\rm P}_{ 6 }=6!=720\)
よって、\(720\) 通りとなる
\({\small (2)}~\)
\(a_1~,~a_2~,~a_3\) の区別をなくすと、
\(a_1~,~a_2~,~a_3\) の区別があるときの順列である
\(~~~{}_{ 3 } {\rm P}_{ 3 }=3!=6\)
この \(6\) 通りがすべて \(a\) だけの \(1\) 通りになる
よって、\(720\) から割ると、\(~~~720\div6=120\)また、\(b_1~,~b_2\) の区別をなくすと、
\(b_1~,~b_2\) の区別があるときの順列である
\(~~~{}_{ 2 } {\rm P}_{ }=2!=2\)
この \(2\) 通りがすべて \(b\) だけの \(1\) 通りになる
よって、\(120\) をさらに \(2\) で割ると、
\(~~~120\div2=60\)
したがって、\(60\) 通りとなる
問題
p.41 問題 1\({\small (1)}~40\) \({\small (2)}~85\) \({\small (3)}~25\) \({\small (4)}~15\)
解法のPoint|ド・モルガンの法則と要素の個数
解法のPoint|ド・モルガンの法則と要素の個数
p.41 問題 3\({\small (1)}~9\) \({\small (2)}~27\) \({\small (3)}~18\)
解法のPoint|和の法則の使い方
解法のPoint|積の法則の使い方
解法のPoint|和の法則の使い方
解法のPoint|積の法則の使い方
p.41 問題 6\({\small (1)}~7920\) \({\small (2)}~5775\) \({\small (3)}~9240\)
解法のPoint|区別できるorできないグループ分け
解法のPoint|区別できるorできないグループ分け
第2節 確率
p.44 問8 A:\(\{(\) 裏 \(,\) 裏 \()\}\)
B:\(\{(\) 表 \(,\) 表 \()\}~,~\{(\) 表 \(,\) 裏 \()\}~,~\{(\) 裏 \(,\) 表 \()\}\)
解法のPoint|硬貨を投げる確率
B:\(\{(\) 表 \(,\) 表 \()\}~,~\{(\) 表 \(,\) 裏 \()\}~,~\{(\) 裏 \(,\) 表 \()\}\)
解法のPoint|硬貨を投げる確率
p.44 練習33\({\small (1)}~\)
\(\{(a_1,a_2), (a_1,b_1), (a_1,b_2), (a_1,b_3), (a_2,b_1)\)
\((a_2,b_2), (a_2,b_3), (b_1,b_2), (b_1,b_3), (b_2,b_3)\}\)
\({\small (2)}~\)
\(\{(a_1,b_1), (a_1,b_2), (a_1,b_3)\)
\((a_2,b_1),(a_2,b_2), (a_2,b_3)\}\)
解法のPoint|くじ引き・組合せと確率
\(\{(a_1,a_2), (a_1,b_1), (a_1,b_2), (a_1,b_3), (a_2,b_1)\)
\((a_2,b_2), (a_2,b_3), (b_1,b_2), (b_1,b_3), (b_2,b_3)\}\)
\({\small (2)}~\)
\(\{(a_1,b_1), (a_1,b_2), (a_1,b_3)\)
\((a_2,b_1),(a_2,b_2), (a_2,b_3)\}\)
解法のPoint|くじ引き・組合せと確率
p.47 練習37\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,6\,}\)
解法のPoint|くじ引き・組合せと確率
解法のPoint|くじ引き・組合せと確率
p.49 問9\(\begin{eqnarray}~~~{\rm A\cap B}&=&\{1,2,3\}\\[2pt]~~~{\rm A\cup B}&=&\{1,2,3,4,6\}\end{eqnarray}\)
\(~~~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\displaystyle \frac{\,5\,}{\,6\,}\)
解法のPoint|積事象と和事象の確率
\(~~~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\displaystyle \frac{\,5\,}{\,6\,}\)
解法のPoint|積事象と和事象の確率
p.49 練習39\(~~~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,6\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,3\,}\)
解法のPoint|積事象と和事象の確率
解法のPoint|積事象と和事象の確率
p.54 練習45\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,11\,}{\,36\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,5\,}{\,6\,}\)
解法のPoint|余事象の確率
解法のPoint|余事象の確率
p.54 深める \(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,15\,}\) \(\displaystyle \frac{\,9\,}{\,35\,}\)
解法のPoint|余事象の確率
解法のPoint|余事象の確率
p.58 練習47\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,6\,}\)
解法のPoint|独立試行の確率
解法のPoint|独立試行の確率
p.59 練習49\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,29\,}{\,50\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,21\,}{\,50\,}\)
解法のPoint|独立試行の確率と和事象
解法のPoint|独立試行の確率と和事象
p.60 練習50\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,12\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,7\,}{\,8\,}\)
解法のPoint|独立試行の確率と和事象
解法のPoint|独立試行の確率と和事象
p.62 練習52\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1053\,}{\,3125\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,288\,}{\,3125\,}\)
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p.66 練習55\(~~~0.6~~\left(=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,5\,}\right)\)
\(~~~0.75~~\left(=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\right)\)
解法のPoint|条件付き確率
\(~~~0.75~~\left(=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,4\,}\right)\)
解法のPoint|条件付き確率
p.68 練習59\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,10\,}{\,21\,}\)
解法のPoint|確率の乗法定理と和事象
解法のPoint|確率の乗法定理と和事象
p.68 深める\(~~~\displaystyle \frac{\,3\,}{\,20\,}\)
p.69 練習61\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,28\,}{\,75\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,47\,}{\,75\,}\)
解法のPoint|確率の乗法定理と和事象
解法のPoint|確率の乗法定理と和事象
問題
p.77 問題 8\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,9\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,9\,}\) \({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\)
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p.77 問題 9\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,12\,}{\,65\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,61\,}{\,455\,}\) \({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,12\,}{\,13\,}\)
解法のPoint|排反事象と確率の加法定理
解法のPoint|余事象の確率
解法のPoint|排反事象と確率の加法定理
解法のPoint|余事象の確率
p.77 問題 15\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,125\,}{\,216\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,61\,}{\,216\,}\)
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演習問題 場合の数と確率
p.78 演習問題A 3\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,64\,}{\,81\,}\)
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p.78 演習問題A 4\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,8\,}{\,15\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,12\,}{\,25\,}\) \({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,8\,}{\,15\,}\)
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p.79 演習問題B 9\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,24\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,3\,}{\,8\,}\)
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