四天王寺高等学校2026年数学第5問(解答・解説)


京大の過去問(京都大学1986年文系数学第5問、京都大学2017年文系数学第5問)をアレンジした問題でしょうね。
各回の目の出方はそれぞれ6通りあるから、さいころ3個を同時に振ったときのすべての目の出方は、6×6×6(通り)あります。
(1)
x=yというのは、3個とも同じ目が出るということで、どの目が出るかで6通りあります。
したがって、求める確率は6/(6×6×6)=1/36となります。
(2)
x−y=1というのは、連番の2つの目だけが出る(ただし、どちらの目も少なくとも1回は出る)ということですね。
1と2の目だけ、2と3の目だけ、3と4の目だけ、4と5の目だけ、5と6の目だけの場合があります。
いずれの場合も条件的に同じなので、1と2の目だけの場合を考えて、5倍すればいいですね。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
各さいころの目の出方はそれぞれ2通りあるから、さいころを3個振ったときに1と2の目だけが出る場合は、2×2×2通りありそうですが、この中には、1の目だけが出た場合と2の目だけが出た場合が含まれているので、その2通りを取り除く必要があり、結局、この場合は2×2×2−2=6通りあります。
したがって、求める確率は6×5/(6×6×6)=5/36となります。
(3)
x−y=2というのは、最大の目が3で最小の目が1となるか、最大の目が4で最小の目が2となるか、最大の目が5で最小の目が3となるか、最大の目が6で最小の目が4となるかということですね。
いずれの場合も条件的に同じなので、最大の目が3で最小の目が1となる場合を考えて、4倍すればいいですね。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
出た目を1、3、△(ただし、△=1、2、3)とします。
△=1の場合、どのさいころの目が3になるかで3通りあります。
△=3の場合、△=1の場合同様3通りあります。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
△=2の場合、3×2×1=6通りあります。
結局、この場合は、3+3+6=12通りあります。
したがって、求める確率は12×4/(6×6×6)=2/9となります。
なお、最大の目が3で最小の目が1となる場合については次のように考えてもよいでしょう。
1以上3以下の目だけが出る場合は、3×3×3=27通りあります。
このうち、3の目が出ない場合と1の目が出ない場合を取り除くことになります。
3の目が出ない場合は1か2の目だけが出る(出ない目があってもよい)ということだから、2×2×2=8通りあり、1の目が出ない場合も同様に8通りあります。
この2つの場合には、1の目も3の目も出ない場合(各さいころの目がすべて2の1通りありますね)が重複してカウントされているので、それを取り除く必要があります。 ←わざわざかくまでもないと思いますが、わかりにくければヴェン図をかくとよいでしょう。
結局、この場合は
  27−(8+8−1)
 =12通り
あります。



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