福田の数学〜ポリアの壺とは逆の試行における確率の極限〜杏林大学2023年医学部第1問後編〜確率漸化式と極限 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜ポリアの壺とは逆の試行における確率の極限〜杏林大学2023年医学部第1問後編〜確率漸化式と極限

問題文全文(内容文):
複数の玉が人った袋から玉を 1 個取り出して袋に戻す事象を考える。どの玉も同じ確率で取り出されるものとし、nを自然数として、以下の間いに答えよ。
(1) 袋の中に赤玉 1 個と黒玉 2 個が入っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、取り出した玉と同じ色の玉をひとつ加え、合計 2 個の玉を袋に戻すという試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{ア}}{\fbox{イ}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ウ}}{\fbox{エ}}$
( 2 )袋の中に赤玉 3 個と黒玉 2 個が人っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、赤玉と黒玉を 1 個ずつ、合計 2 個の球を袋に戻す試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、次式が成り立つ。
$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}}$
n回目の試行開始時点で袋に人っている玉の個数$M_{ n } はM_{ n }=n+\fbox{ス}$であり、この時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数$R_{ n }はR_{ n }=M_{ n }×P_{ n }$と表される。n回目の試行において、黒玉が取り出された場合にのみ、試行後の赤玉の個数が施行前と比べて$\fbox{セ}$個増えるため、n+ 1 回目の試行開始時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数は$R_{ n+1 }=R_{ n }+(1-P_{ n })×\fbox{セ}$となる。したがって、
$P_{ n+1 }=\dfrac{n+\fbox{ソ}}{n+\fbox{タ}}×P_{ n }+\dfrac{1}{n+\fbox{チ}}$
が成り立つ。このことから、$(n+3)×(n+\fbox{ツ})×(P_{n}-\dfrac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}})$がnに依らず一定となる事が分かり、$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } P_n =\dfrac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$と求められる。

2023杏林大学医過去問
単元: #数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#数列#漸化式#関数と極限#数列の極限#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#杏林大学#数B#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
複数の玉が人った袋から玉を 1 個取り出して袋に戻す事象を考える。どの玉も同じ確率で取り出されるものとし、nを自然数として、以下の間いに答えよ。
(1) 袋の中に赤玉 1 個と黒玉 2 個が入っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、取り出した玉と同じ色の玉をひとつ加え、合計 2 個の玉を袋に戻すという試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{ア}}{\fbox{イ}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ウ}}{\fbox{エ}}$
( 2 )袋の中に赤玉 3 個と黒玉 2 個が人っている。この袋の中から玉を 1 個取り出し、赤玉と黒玉を 1 個ずつ、合計 2 個の球を袋に戻す試行を繰り返す。n回目の試行において赤玉が取り出される確率を$p_{ n }$とすると、次式が成り立つ。
$p_{ 2 }=\dfrac{\fbox{オカ}}{\fbox{キク}}, p_{ 3 }=\dfrac{\fbox{ケコ}}{\fbox{サシ}}$
n回目の試行開始時点で袋に人っている玉の個数$M_{ n } はM_{ n }=n+\fbox{ス}$であり、この時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数$R_{ n }はR_{ n }=M_{ n }×P_{ n }$と表される。n回目の試行において、黒玉が取り出された場合にのみ、試行後の赤玉の個数が施行前と比べて$\fbox{セ}$個増えるため、n+ 1 回目の試行開始時点で袋に入っていると期待される赤玉の個数は$R_{ n+1 }=R_{ n }+(1-P_{ n })×\fbox{セ}$となる。したがって、
$P_{ n+1 }=\dfrac{n+\fbox{ソ}}{n+\fbox{タ}}×P_{ n }+\dfrac{1}{n+\fbox{チ}}$
が成り立つ。このことから、$(n+3)×(n+\fbox{ツ})×(P_{n}-\dfrac{\fbox{テ}}{\fbox{ト}})$がnに依らず一定となる事が分かり、$\displaystyle \lim_{ n \to \infty } P_n =\dfrac{\fbox{ナ}}{\fbox{ニ}}$と求められる。

2023杏林大学医過去問
投稿日:2023.12.24

<関連動画>

【高校数学】  数A-23  確率⑤ ・ 色玉編 Part.1

アイキャッチ画像
単元: #数A#場合の数と確率#場合の数#数学(高校生)
指導講師: とある男が授業をしてみた
問題文全文(内容文):
◎袋の中に白玉5個、赤玉4個が入っている。
ここから、球を同時に5個とり出す。
①白玉が4個、赤玉1個出る確率は?
②同じ色の玉が2個出る確率は?
この動画を見る 

慶應義塾大 場合の数 整数 Mathematics Japanese university entrance exam

アイキャッチ画像
単元: #数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#整数の性質#場合の数#ユークリッド互除法と不定方程式・N進法#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$x,y,z$は0以上の整数
それぞれ$(x,y,z)$は何組あるか

(1)
$x+y+z=24$

(2)
$x+y+z=24$
$x \leqq y \leqq z$

(3)
$x+2y+3z=24$

出典:2009年慶應義塾 過去問
この動画を見る 

質問に対する返答。別解。整数問題、場合の数

アイキャッチ画像
単元: #数A#場合の数と確率#整数の性質#場合の数#約数・倍数・整数の割り算と余り・合同式#数学(高校生)
指導講師: 鈴木貫太郎
問題文全文(内容文):
$1 \leqq t < u <v \leqq 6m$
$t+u+v =6m$
この動画を見る 

福田の入試問題解説〜北海道大学2022年文系第4問〜復元抽出と非復元抽出の確率

アイキャッチ画像
単元: #数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#北海道大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
箱の中に1文字ずつ書かれたカードが10枚ある。そのうち5枚にはA、
3枚にはB、2枚にはCと書かれている。箱から1枚ずつ、3回カードを
取り出す試行を考える。
(1)カードを取り出すごとに箱に戻す場合、1回目と3回目に取り出したカード
の文字が一致する確率を求めよ。
(2)取り出したカードを箱に戻さない場合、1回目と3回目に取り出したカード
の文字が一致する確率を求めよ。
(3)取り出したカードを箱に戻さない場合、2回目に取り出したカードの文字が
Cであるとき、1回目と3回目に取り出したカードの文字が一致する
条件つき確率を求めよ。

2022北海道大学文系過去問
この動画を見る 

【数A】【場合の数と確率】確率の基本3 ※問題文は概要欄

アイキャッチ画像
単元: #数A#場合の数と確率#確率#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
$1$個のさいころを$3$回投げるとき, 次の確率を求めよ。
(1) 何回目かにその回の番号と同じ目が出る確率
(2) どの回にもその回の番号と同じ目が出ないで,しかも$1$の目が1回も出ない確率

ある試行における2つの事象 $A, B$について,$P(A)=0.5,P(B)=11$,
$P(A\cup B) = 0.6$ であるとき, 次の問いに答えよ。
(1)$ P(A \cap B),P(A \cap \overline{ B }), P(\overline{ A }∩B)$ を求めよ。
(2)$ A,B$のどちらか一方だけが起こる事象を,$ A, B, U, 0, \overline{ }$ を用いて表せ。また,その事象が起こる確率を求めよ。
この動画を見る 
トップへ戻る