共通テスト数学IA '25年第4問 

ある行事で、主催者が次のゲームを企画している。

ゲーム−−−−−−−−−−−−−−−−
参加者はくじを最大
3回引き、当たりが出たら、1200円相当の景品を主催者から受け取り、以降はくじを引かない。参加者はくじを1回目、2回目、3回目で異なる箱から引く。1回目のくじ引きであたりが出なかった場合は2回目のくじを引き、2回目のくじ引きでもあたりが出なかった場合は3回目のくじを引く。主催者は、当たりの出る確率について次のとおり設定する。
1回目に当たりが出る確率はである。
1回目に当たりが出ず、かつ2回目に当たりが出る確率はである。
1回目、2回目ともに当たりが出ず、かつ3回目に当たりが出る確率はである。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

ゲームの参加料について、主催者は
2種類の支払い方法を考えている。参加料に関する設定の妥当性について、主催者は判断を行う。

(1) 1回目または2回目に当たりが出る確率はである。このことから、1回目、2回目ともに当たりが出ない確率はであることがわかる。1回もあたりが出ない確率はである。

以下では、主催者が参加者に対して負担する金額をX円とする。すなわち、参加者がゲームで景品を受け取るとき,参加者がゲームで景品を受け取らないときである。

(2)
(i) 数量Xの期待値はである。なお、必要に応じて、次に示す表を用いて考えてもよい。

X 0 1200
確率  1

(ii) 次の支払方法1を考える。

支払方法1−−−−−−−−−−−−−−
参加者は
1回目のくじを引く直前に参加料500円を支払う。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−


支払方法1の場合、主催者が負担する金額X円の期待値が、参加料の金額500円未満であるとき、主催者の設定は妥当であると判断し、参加料の金額500円以上であるとき、参加料の設定は妥当ではないと判断する。
(i)で求めたX円の期待値円は参加料の金額500。したがって、主催者は参加料500円という設定についてと判断する。

の解答群
 未満である   以上である

の解答群
 妥当である   妥当ではない

(3) aを正の整数とする。次の支払方法2を考える。

支払方法2−−−−−−−−−−−−−−
参加者は
1回目、2回目、3回目のくじを引く直前にそれぞれ料金a円を支払う。なお、この料金をくじ引き料といい、当たりが出た後は、くじを引かないため、くじ引き料を支払わないことになる。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

次の
支払方法2で、ゲームを通して参加者が支払うくじ引き料の合計を参加料とし、Y円で表す。

(i) とする。このとき、次が成り立つ。
1回目に当たりが出るとき、である。
1回目に当たりが出ず、かつ2回目に当たりが出るとき、である。
1回目、2回目ともに当たりが出ないとき、である。

数量Yの期待値はである。なお、必要に応じて、次に示す表を用いて考えてもよい。

Y170340510
確率   1

(ii) 支払方法2の場合、主催者が負担する金額X円の期待値が、参加料Y円の期待値未満であるとき、主催者はくじ引き料の設定は妥当であると判断し、参加料Y円の期待値以上であるとき、くじ引き料の設定は妥当ではないと判断する。
(2)(i)で求めたX円の期待値円は、と設定した場合の支払方法2で参加者が支払う参加料Y円の期待値。したがって、主催者はくじ引き料170円という設定についてと判断する。
また、主催者がくじ引き料の設定が妥当であると判断するのはのときであり、主催者がくじ引き料の設定が妥当ではないと判断するのはのときである。

の解答群
 未満である   以上である

の解答群
 妥当である   妥当ではない


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解答 確率の問題ではなく、期待値の問題です。解答の選択肢が少なく、当てずっぽうで当たってしまいそうです。

1回目に当たりが出る確率は、です。
1回目に当たりが出ず、かつ2回目に当たりが出る確率はです。
1回目、2回目ともに当たりが出ず、かつ2回目に当たりが出る確率はです。
(1) 1回目または2回目に当たりが出る確率は、です。
5 イウ 16 ......[]
1
回目、2回目ともに当たりが出ない確率は、
エオ
11 カキ 16 ......[]
1
回目または2回目または3回目に当たりが出る確率は、 ・・・@
1回も当たりが出ない確率は、
5 ケ 8 ......[]


(2)(i) となるのは1回も当たりが出ない場合で、その確率はクケよりとなるのは1回目または2回目または3回目に当たりが出る場合で、その確率は@よりです。問題文に書かれている確率の表は以下のようになります。
X 0 1200
確率1

これより、Xの期待値は、 コサシ 450 ......[]
(ii) (i)で求めたX円の期待値450円は参加料500円未満であり、妥当と判断されます。ス 0 セ 0 ......[]

(3)(i) のとき、
1回目に当たりが出るとき、確率は
1回目に当たりが出ず、かつ2回目に当たりが出るとき、確率は
1回目、2回目ともに当たりが出ないとき、エオカキより確率は
問題文の確率の表は以下のようになります。
Y170340510
確率1

これよりYの期待値は、

ソタチ 425 ......[]
(ii) (2)(i)で求めたX円の期待値450円は、のときの参加料Y円の期待値425円未満です。主催者はくじ引き料170円という設定は妥当でない、と判断します。ツ 1 テ 1 ......[]
くじ引き料がa円のときの確率の表は、以下のようになります。
Ya2a3a
確率1

このときの期待値は、
くじ引き料が妥当と判断するのは、のときで、
トナニ
180 ......[]


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