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数学 高校生

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産率と漸化 発展 例題 102 基礎例題 900000 1個のさいころを繰り返し投げ, 3の倍数の目が出る回数を数える。 今, ぃころをn回投げるとき、3の倍数の目が奇数回出る確率を とする。 (1) Pots を で表せ。 CHART GUIDE (2) n式で表せ。 確率の問題 [中央大〕 だから、3の倍数以外の 2回目と(n+1)回目に注目して漸化式を作ろ (1)回投げて3の倍数の目が奇数回出るとき、 次の2つの場合がある。 [1] n回目までに3の倍数の目が奇数回出て, (n+1)回目に3の倍数以外の目が出る。 [2] n回目までに3の倍数の目が偶数回出て, (n+1) 回目に3の倍数の目が出る。 目は1-9になると 3章 いいますが、 回目 (n+1)回目 発 展 P1 学 13の倍数以外 D [2] 3の倍数 なぜが 3の倍数の確率に 3の倍数は36の2つ 解答 2 さいころを1回投げて、3の倍数の目が出る確率は 1 6 さいころを (n+1) 回投げて3の倍数の目が奇数回出るのは、 次の2つの場合がある。 3なるのでしょうか? [ 7回目までに3の倍数の目が奇数回出て,(n+1)回目に[1]の確率×(1-1) 13の倍数以外の目が出る場合 [2] n回目までに3の倍数の目が偶数回出て, (n+1) 回目に [2]の確率(1-PJx13 3の倍数の目が出る場合 [1] [2] は互いに排反であるから Pat Q (1)から =(1/2)+(1-12×1/2=1/01/1 ゆえに、数列 pt1 Pan-1 2 3 (P-1) 数列{po-1-12 は公比/1/3の等比数列で、初項は 1 1 1 一 3 ゆえに 102 Pa 2 6 =

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64 発展例題 |2次方程式x-mx+2m=0 が整数解のみをもつような定数mの値と,そ のときの整数解をすべて求めよ。 方程式の整数解 (=整数の形にする ① 2つの整数解を α, β (α≦β) として、 解と係数の関係を利用。 α+β=m, aβ=2m ②①の2式からmを消去し, ()() =整数の形を導く。 ③②で導いた式を,右辺の整数の約数を考える方法で解く。 4,B,Cが整数のとき, AB=C ならば A,BはCの約数 CHART GUIDE 解答 2次方程式x-mx+2=0が2つの整数解 α, β(a≦B) を | ←α=β のときは,重解を もっとすると、解と係数の関係から α+β=m, aβ=2m もつ。 を消去すると aß-2a-28-0 22 から ゆえに すなわち ...... aβ=2(a+β) a(B-2)-2(B-2)-4=0 (a-2)(B-2)=4 よって Bは整数であるから,α-2, β-2 も整数である。 より、α-2≦B-2 であるから,α-2, B-2 の値の組は (a-2,B2, -2,-2),(1,4), (22) ですか? ist (a, B)=(-2.4.2009 このα, βの値の組に対するmの値は、①からそれぞれ m=-1, 0,9,8 したがって求める の値とそのときの整数解は m=-1 のとき x=-2, 1 m=0 のとき x=0 m=8のとき x=4 m=9のときx=3,6 ←mも整数である。 ←一般にxy+ax+by =(x+b)(y+α)-ab 左の変形では, x=α, y=β, a=-2,b=-2 としている。 ←4の約数は 2章 ←m=a+β ±1, ±2, ±4 負の数も忘れないように。 発展学習 ←m=0,8のときは重解。 2次方程式の整数解を求める問題の中には, 「整数解ならば実数解であるから,判別式 D≧0」によって,係数の値の範囲をしぼり込んでいく考え方が有効な場合もある。 ただし、上の例題では, 判別式 D=(-m)²-4・2m≧0から m≧0,8≦m となり, [mの値をしぼり込むことはできない。 ] 64 2次方程式x+(m-2)x+10-m=0が整数解のみをもつような定数 m の値

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確率変数の期待値,分散,標準偏差 発展例題 12400 基礎 例題 105 から6までの番号をつけてある6枚のカードがある。 この中から2枚のカ コードを同時に引くとき, 引いたカードの番号の大きい方をXとする。 この とき、次のものを求めよ。 (1) Xの期待値 CHARI & GUIDE 確率変数 X の期待値,分散,標準偏差 E(X)=2xp. V(X)=E(X²)—{E(X)}², 0(X)=√V(X) まず、Xのとりうる値を求める。 X=1 はあり得ないから、Xの確率分布(X=2, 3. 4,5,6) を求める。なお, 番号 Xは整数であるが, 期待値や分散は整数になるとは 限らない。 1 E(X)=2+3+4+ 15 解答 6枚のカードから2枚を引く方法は全部で C2 = 15 (通り) (1)X=k(kは整数で2≦k≦6) のとき, 1枚は番号がんのカー ドで残りは (k-1) 枚 から1枚選ぶから Xの 確率分布は右の表のよう になる。 よって, Xの期待値は 15 (2) (1) から Xの分散は V(X)=E(X)-(E(X))^ -70 196 14 9 3 9 (3) (2) から Xの標準偏差は a(X)=√V(X)=₁ (2) Xの分散 EX 105 V 9 X P - √14 3 2 3 1 15 456 15 2 (3) Xの標準偏差 4315 +6· 5 6 計 15 15 15 15 || - (2²-½ + 3³²- ²/5 + 4²² ³35 +5² +53 +6²-)-(¹) 2 +3².. 4 15 15 15 15 4 5 5 70 14 15 15 3 1 (2) V(X)=E((X-m)) で求めると、次のように 計算が大変になる。 v(x)=(2-1)³.5 +(3-14). /1/2 COLT +(5-1) ²1/1 · (64+50+12 135 +4+80) 210 14 =1/4 135 率定数aX+bの期待値, 分散 例 106 例題 X を確率変数, a, bを定数とする。 Xの分散 V (X) と αX + b の分散 ▲発展例題 123① (X+6) においてV(aX+b)=²V (X) が成り立つことを証明せよ。 (②) 赤玉3個と白玉2個の入った袋から, 3個の玉を同時に取り出すとき, 3 のうちの赤玉の個数をXとする。 このとき, 確率変数 2X +3 の期待値 と分散を求めよ。 2個のさいころを同時に投げるとき 出た目の小さい方をXとする。 こ the CHART 確率変数aX+bの期待値,分散 E(aX+b)=aE(X)+b, V(aX+b)=a²V(X) (1) E(X)=m とすると 分散の定義F(X)=E((X-m)") を利用。 (2) まず, Xの確率分布を求め, E(X) と V(X)を計算する。 GUIDE E(X)=mとすると E(ax+b)=aE(X)+b=am+b よって V(ax+b)=E({(ax+b)(am+b)}}) = E((aX-am)²)=E(a²(X-m)²¹) =a²E((X-m)²) =a²V(X) E(aX+b)=am+b Xのとりうる値は 1 2 3 である。 CX2C23 P(X=1)= = 5C3 10 3C3 1 5C3 10 P(X=2)=3C2X2C1 6 P(X=3)= よって,Xの確率分布は右の表の ようになる。 ELX)=1+30 +2.00 +3-10-18 - 23/0 6 9 +3・ 10 5 X 1 2 3 計 3 6 1 P 10 10 10 ゆえに 一致しないけど、(2x+3)=2F(X)+5=2 5 どこが間違ってますかそx)=4. 9 25 SC3 9 18 v(x)= (1²• 10 V(X)-(1³.36 +2³.5+3². 1)-(2)²-½-( ? ) - ² 6 10 36 25 1 33 -V(X)=E((X-m (変数)(確率 7 v(x)=E√(x-m³²² aE 本当にそうなるか知りたい から105の問題の数を 代入したら. -V(X)=E(X¹3(EX) 4章 x=3のとき V(3)-143-447 488 orq 20 14(2714) 44.43 -V(2XV +3" とるな 確率変数の期待値と分散

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