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。
(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円
。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。
(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)の(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
円
。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。
ア 5 イウ 16 ......[答]
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 ......[答]
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、
ク 5 ケ 8 ......[答]
(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 | 計 |
確率 |  |  | 1 |
これより、Xの期待値は、
コサシ 450 ......[答](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 ......[答]
(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。これよりYの期待値は、 ソタチ 425 ......[答]
(ii) (2)の(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 ......[答] 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。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 ......[答]
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