福田の数学〜慶應義塾大学2023年理工学部第3問〜確率と漸化式(難問)Part2 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜慶應義塾大学2023年理工学部第3問〜確率と漸化式(難問)Part2

問題文全文(内容文):
3 何も入っていない2つの袋A,Bがある。いま、「硬貨を1枚投げて表が出たら袋A、裏が出たら袋Bを選び、以下のルールに従って選んだ袋の中に玉を入れる」
という操作を繰り返す。
ルール
・選んだ袋の中に入っている玉の数がもう一方の袋の中に入っている玉の数より多いか、2つの袋の中に入っている玉の数が同じとき、選んだ袋の中に玉を1個入れる。
・選んだ袋の中に入っている玉の数がもう一方の袋の中に入っている玉の数より少ないとき、選んだ袋の中に入っている玉の数が、もう一方の袋の中に入っている玉の数と同じになるまで選んだ袋の中に玉をいれる。

たとえば、上の操作を3回行ったとき、硬貨が順に表、表、裏と出たとすると、
A,B2つの袋の中の玉の数は次のように変化する。
A:0個 B:0個 → A:1個 B:0個 → A:2個 B:0個 → A:2個 B:2個
(1)4回目の操作を終えたとき、袋Aの中に3個以上の玉が入っている確率は    である。また、4回目の操作を終えた時点で袋Aの中に3個以上の玉が入っているという条件の下で、7回目の操作を終えたとき袋Bの中に入っている玉の数が3個以下である条件付き確率は    である。
(2)n回目の操作を終えたとき、袋Aの中に入っている玉の数のほうが、袋Bの中に入っている玉の数より多い確率をpnとする。
pn+1pnを用いて表すとpn+1=    となり、これよりpnnを用いて表すとpn=    となる。
(3)n回目(n≧4)の操作を終えたとき、袋Aの中にn1個以上の玉が入っている確率は    であり、n2個以上の玉が入っている確率は    である。
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#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)#数B
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
3 何も入っていない2つの袋A,Bがある。いま、「硬貨を1枚投げて表が出たら袋A、裏が出たら袋Bを選び、以下のルールに従って選んだ袋の中に玉を入れる」
という操作を繰り返す。
ルール
・選んだ袋の中に入っている玉の数がもう一方の袋の中に入っている玉の数より多いか、2つの袋の中に入っている玉の数が同じとき、選んだ袋の中に玉を1個入れる。
・選んだ袋の中に入っている玉の数がもう一方の袋の中に入っている玉の数より少ないとき、選んだ袋の中に入っている玉の数が、もう一方の袋の中に入っている玉の数と同じになるまで選んだ袋の中に玉をいれる。

たとえば、上の操作を3回行ったとき、硬貨が順に表、表、裏と出たとすると、
A,B2つの袋の中の玉の数は次のように変化する。
A:0個 B:0個 → A:1個 B:0個 → A:2個 B:0個 → A:2個 B:2個
(1)4回目の操作を終えたとき、袋Aの中に3個以上の玉が入っている確率は    である。また、4回目の操作を終えた時点で袋Aの中に3個以上の玉が入っているという条件の下で、7回目の操作を終えたとき袋Bの中に入っている玉の数が3個以下である条件付き確率は    である。
(2)n回目の操作を終えたとき、袋Aの中に入っている玉の数のほうが、袋Bの中に入っている玉の数より多い確率をpnとする。
pn+1pnを用いて表すとpn+1=    となり、これよりpnnを用いて表すとpn=    となる。
(3)n回目(n≧4)の操作を終えたとき、袋Aの中にn1個以上の玉が入っている確率は    であり、n2個以上の玉が入っている確率は    である。
投稿日:2023.08.27

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4 wx3=1 の虚数解のうち虚部が正であるものとする。さいころを繰り返し投げて、次の規則で4つの複素数0, 1, w, w2を並べていくことにより、複素数の列z1, z2, z3, ... を定める。
z1=0 とする。
zkまで定まった時、さいころを投げて、出た目をtとする。このときzk+1を以下のように定める。
zk=0 のとき、zk+1=wt とする。
zk≠0, t=1, 2のとき、zk+1=0 とする。
zk≠0, t=3のとき、zk+1=wzk とする。
zk≠0, t=4のとき、zk+1=wzk¯ とする。
zk≠0, t=5のとき、zk+1=zk とする。
zk≠0, t=6のとき、zk+1=zk¯ とする。
ここで複素数zに対し、z¯zと共役な複素数を表す。以下の問いに答えよ。
(1)ω2=ω¯であることを示せ。
(2)zn=0となる確率をnの式で表せ。
(3)z3=1, z3=ω, z3=ω2となる確率をそれぞれ求めよ。
(4)zn=1となる確率をnの式で表せ。

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