灘高等学校2018年数学第3問(解答・解説)
すべての場合は、(6×6×6)通りあります。
(1)
1回目に出た目と2回目に出た目の積が6で、3回目に出た目は何でもよい場合が何通りあるか求めます。
1回目に出た目と2回目に出た目の積が6となるのは、1−6、2−3、3−2、6−1だけですね。 ←表をかくまでもないでしょう。
条件を満たす場合は(4×6)通りあるから、求める確率は
(4×6)/(6×6×6)
=1/9
となります。
(2)
(ab−6)(bc−6)(ca−6)=0となるのは、(A)1回目に出た目と2回目に出た目の積が6の場合または(B)2回目に出た目と3回目に出た目の積が6の場合または(C)3回目に出た目と1回目に出た目の積が6の場合となります。
(1)より、(A)、(B)、(C)の場合はいずれも(4×6)通りあります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
この中にはダブりがあるので、ダブりの処理をする必要があります。 ←わかりにくければヴェン図をかくとよいでしょう。
(A)と(B)が同時に起こる場合と(B)と(C)が同時に起こる場合と(C)と(A)が同時に起こる場合について考えます。
(A)と(B)が同時に起こる場合、1回目に出た目と3回目に出た目は同じになるから、1回目に出た目と2回目に出た目の積が6になる場合を考えればよく、これは4通りあります。
他の場合も同様に4通りあります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
(A)と(B)と(C)が同時に起こる場合について考えます。
このとき、1回目に出た目と3回目に出た目と2回目に出た目が等しくなりますが、1回に出た目と2回目に出た目の積が平方数でない6となることはありえませんね。
結局、条件を満たす場合は(4×6×3−4×3+0)通りあるから、求める確率は
(4×6×3−4×3+0)/(6×6×6)
=(4×3×5)/(6×6×6)
=5/18
となります。
(3)
(ab−4)(bc−4)(ca−4)=0となるのは、(A)1回目に出た目と2回目に出た目の積が4の場合または(B)2回目に出た目と3回目に出た目の積が4の場合または(C)3回目に出た目と1回目に出た目の積が4の場合となります。
1回目に出た目と2回目に出た目の積が4となるのは、1−4、2−2、4−1だけですね。 ←表をかくまでもないでしょう。
(1)と同様に考えると、(A)、(B)、(C)の場合はいずれも(3×6)通りあります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
この中にはダブりがあるので、ダブりの処理をする必要があります。 ←わかりにくければヴェン図をかくとよいでしょう。
(A)と(B)が同時に起こる場合と(B)と(C)が同時に起こる場合と(C)と(A)が同時に起こる場合について考えます。
(A)と(B)が同時に起こる場合、1回目に出た目と3回目に出た目は同じになるから、1回目に出た目と2回目に出た目の積が4になる場合を考えればよく、これは3通りあります。
他の場合も同様に3通りあります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
(A)と(B)と(C)が同時に起こる場合について考えます。
このとき、1回目に出た目と3回目に出た目と2回目に出た目が等しくなるから、出た目がすべて2の場合の1通りあります。
結局、条件を満たす場合は(3×6×3−3×3+1)通りあるから、求める確率は
(3×6×3−3×3+1)/(6×6×6)
=(46)/(6×6×6)
=23/108
となります。