Evolton

上智大学 2021年度 学部学科試験・共通テスト併用方式理工学部数学 第1問

(1) ある病原菌の検査薬は,病原菌に感染しているのに誤って陰性と判断する確率が20%,感染していないのに誤って陽性と判断する確率が10%である。全体の20%がこの病原菌に感染している集団から1つの検体を取り出して,独立に2回,検査薬で検査する。このとき,2回とも陰性であったが,実際には感染している確率と,少なくとも1回は陽性であったが,実際には病原菌には感染していない確率を求めよ.

(2) nを20以上の整数とする。n進法で表したとき,n3の位の数が1,n2の位の数が2,n1の位の数が3,n0の位の数が0である数 1230(n) を,(n+1)進法で表すとき,(n+1)2の位の数,(n+1)1の位の数,(n+1)0の位の数を求めよ.

(3) 1z4x2z2+4z4y21 を満たす整数 x,y,zの組の個数を求めよ.

難易度6/ 10計算量5/ 10目安18

確率数と式整数方程式・不等式 余事象、条件付き確率、場合分け、式変形、剰余分類

方針

(1) 感染・非感染を分けて各結果の確率を整理し,求める条件付き確率を計算する.(2) 1230(n) を通常の式に直し,m=n+1 として m 進法の桁を確定する.(3) z を固定して y を絞り,その後 x の個数を数える.

解答

(1) 感染している事象をI,感染していない事象をNとする.

1回の検査についてP(陰性I)=0.8,P(陽性I)=0.2,P(陰性N)=0.9,P(陽性N)=0.1であり,またP(I)=0.2,P(N)=0.8である.

2回とも陰性となる確率はP()=0.20.82+0.80.92=0.776である.このうち実際に感染している確率はP(I)=0.20.82=0.128だから,求める確率は0.1280.776=1697である.

少なくとも1回は陽性で,しかも実際には感染していない確率はP(N少なくとも1回陽性)=0.8(10.92)=0.152である.また,少なくとも1回は陽性である確率は
10.776=0.224
だから,求める確率は0.1520.224=1928である.

(2)

1230(n)=n3+2n2+3n
である。m=n+1 とおくと n=m1 だからn3+2n2+3n=m3m2+2m2=(m1)m2+1m+(m2).
したがって (n+1) 進法での各桁は(n+1)2 の位:n,(n+1)1 の位:1,(n+1)0 の位:n1である。

(3) zを固定する.x2z2+4z4y21より,まず
4z4y21
でなければならないから,整数yは y=0 に限られる.したがってx2z21すなわち
xz
である.

よって z=1,2,3,4 について,xの個数はそれぞれ 3,5,7,9 個である。したがって求める個数は
3+5+7+9=24
である.

冊子PDFで見る上智大学の確率の問題で問題集を作る

出典: 上智大学 2021年度 理工系数学(大学公式の問題PDF)。問題文はHTML表示のために再入力・数式組版しています。