方針
3個を同時に取り出すので,全事象は通りで数える。特定色のアメ玉は1個だけなので,「含まれる」確率はその1個を固定して残りを選ぶ。期待値は,緑や青など各色のアメ玉が取り出されたかどうかを0,1で表す変数の和として考え,期待値の加法性を使う。
解答
(1)
15個の中から3個を同時に取り出すので,全体は 通りである。3個とも白であるためには,11個の白から3個を選べばよい。したがって確率はである。
(2)
緑のアメ玉は1個だけである。緑が含まれるためには,緑の1個を必ず選び,残り2個を他の14個から選べばよい。よって確率はである。
(3)
緑のアメ玉が取り出されたとき1,そうでないとき0をとる変数を,青について同様にとする。求める個数は である。特定の1個のアメ玉が取り出される確率は なので である。期待値の加法性より である。
(4)
白以外のアメ玉は赤,黄,緑,青の4個である。それぞれについて,取り出される確率はである。白以外の個数を,これら4個が取り出されたかどうかの和として表せば,期待値は である。
総評
難度4、計算量3。目安時間は10分程度で,全事象をにそろえ,順序を数えないことが第一の採点ポイントである。緑・青・赤・黄はいずれも1個だけなので,(2)では「緑を固定して残り2個」,期待値では「その1個が選ばれたか」を0,1で見ると短く処理できる。白以外の個数について分布を全部作っても解けるが,和の期待値に分ける方がミスが少ない。典型的な誤りは,同時に取り出すのに順列で数えること,(3)で緑と青が同時に入る場合を余分に補正しようとすること,(4)で白以外4個の対称性を見落として場合分けを増やすことである。
確率の分母は に統一できる.期待値では独立性は不要で,特定の1個が選ばれる確率 と期待値の加法性だけを使っている.