4人でじゃんけんをしてあいこになる確率 その1
「4人でじゃんけんをしてあいこになる確率を答えよ」という問題、答えは13/27だそうなのだが釈然としない。公式丸暗記しかないのだろうか。理解出来る説明サイトがすぐには見つからない
— むーむーさん (@mirrorhenkan) 2018年1月2日
この問題を理解するには、まず和の法則と積の法則の使い分けについて理解する必要があります。663さんを馬鹿にしているのかと怒られるかもしれませんが、どれくらいの知識があるのか分からないのでまずここから説明します。といっても当然細かい説明をしているサイトは既に存在しているので私は例題を示すまでにします。
今回は、和の法則と積の法則どちらを使って答えを導けばいいのかについて説明をしたいと思います。
和の法則と積の法則の使い分け / 数学A by OKボーイ |マナペディア|
「同時には起こらない」とは、時間のことではなく、論理的に両立しないことを表しています。
和の法則
- 例1.サイコロを2つ同時に投げて、目の和が7または2になる確率を求めよ
これくらいなら、数えて片付きますね。
7の場合は以下の6パターン
1-6,2-5,3-4,4-3,5-2,6-1
2の場合は1パターンです。
1-1
合わせて計7パターンが存在します。サイコロを2つ同時に投げるので、全パターンは6*6の36パターンです。
答えは7/36です。
- 例2.大槻くんがサイコロを3つ同時に振って、全ての目が1を出す確率を求めよ
1が出る確率は1/6ですから、1/6の3乗で答えは1/216です。
ここまでが理解できれば和の法則と積の法則に大分感覚が掴めるのではないでしょうか。
ここからはこちらのベストアンサーの方の回答を解説します。
ベストアンサーの方の回答に倣って、まずは3人であいこになる確率から考えます。面倒なのでここではグーはG、チョキはC、パーはPと表記します。例として4人ともグーを出せば{G,G,G,G}とします。
3人であいこになるとすれば、以下の2パターンが考えられます。
i)3人とも同じ手を出す。
ii)3人の手がそれぞれ違う。
和の法則でi)とii)の確率を足せば答えが出ます。
i)はグー、チョキ、パーそれぞれに3人が同じ手の場合が考えられますから3パターンです。
ii)はベストアンサーの方の解説通りですが、あえて該当するパターンを数えるとすると
{G,C,P}
{G,P,C}
{C,G,P}
{C,P,G}
{P,G,C}
{P,C,G}
以上の6パターンです。
i)とii)を足せば3+6=9パターンで、全てのパターンは3の3乗で27パターンですから9/27=1/3が答えです。