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【平面上の点の移動と反復試行】
この問題での、試行とはなんでしょうか?
各交差点での移動の仕方?

短い文でまとめていただきたいです。

・地点Aからの試行と地点Pからの試行は進める方向の数が違うため、同じ試行とはいえませんか?
・各回の試行が独立であるといえるのは、常に移動できる方向が決まっているからですか?(前後の移動に影響を受けず)

質問攻めになってしまい、申し訳ないです。

336 重要 例題 50 平面上の点の移動と反復試行 右の図のように, 東西に4本, 南北に4本の道路が ある。 地点Aから出発した人が最短の道順を通って 地点Bへ向かう。このとき、途中で地点Pを通る確 率を求めよ。ただし,各交差点で,東に行くか,北 に行くかは等確率とし,一方しか行けないときは確 率1でその方向に行くものとする。 CHART & THINKING 0000円 B 北4╋ P A 基本 48 ddy =求める確率を A→P→Bの経路の総数 から, A→Bの経路の総数 4C3X1 6C3 とするのは誤り! この理由を考えてみよう。 は,どの最短の道順も同様に確からしい場合の確率で,本問 は道順によって確率が異なるから AD経路は同様に C'から北東どっちに行ったとしても 試行(Cからの移動)経路は変わらない個×1=1 CPの確率は常に17717-1 B P 16 A 影響を与えない独立である とがわかるが,どの点をとればよいだろ うか? 解答 右の図のように, 地点 C, C', P'をとる。 Pを通る道順には次の2つの場合があり,これらは互いに 排反である。両方通ることはない [1] 道順 A→C→C→P→B 経路2個1個 2 B しにいくため必ず通る」 11 この確率は X- 1 [2] 道順 A→P→P→B A |CPは1通りの道順であ ることに注意。 この確率はC-1)^(1/1)x1/2×1×1= 3回のっち2回策に進む方法16 よって, 求める確率は + = 8 16 16 3 [1] PRACTICE 50® 風の L トール →→→↑↑↑と進む。 [2] ○○○↑↑と進む。 ○には2個と↑1個 が入る。 どからの移動でもし北に 行ったら℃に着かない… というのは関係ない
試行

Answers

✨ Jawaban Terbaik ✨

高校数学の「試行」はあいまいな気がします
(もっとも、私はそれ以降の「試行」を知りませんが…)
「試行の独立」も、「互いに影響を与えない」という、
教科書もあいまいな定義?を書いていますね
だから、あまり「試行」が何か、
にこだわることもないのかと思います
その上でお答えしてみます

私は、ここでのいわゆる「試行」は、
「各交差点で北か東かを決めること」だと捉えましたよ
各交差点で毎回コインを投げて北か東かを決める、
と捉えればそれらしいです
端っこではコインを投げても一方向の一択です

で、真ん中ら辺の道を行くのと、
早めに端に到達するのでは、
ゴールまでの確率が変わってきます
つまり、各試行での結果がのちの試行に影響を与えます
だから、これらの試行は独立ではないと思います

確率の掛け算は、別に独立に限るわけではありません
条件付き確率を踏まえると、乗法定理から、
あまり深く考えずに掛け算をすることができます

私は今まで道順の問題でこういうことを
考えたこともありませんでしたが、
言われて考えてみれば、上記のようなことかなと思いました

おそらく、この問題の時点では、
条件付き確率を扱っていないのではないかと思います
しかし、そのタイミングで掲載しており、
そのように立式しているということは、
独立の掛け算なのか、条件付き確率の掛け算なのかに
混同が見られるのではないかと思いました
(そのぐらい、掛け算は何の気なしに立式できてしまう)

もしかすると、これは根本的にズレた指摘で、
チャート?には理不尽な話かもしれませんが…

めも

実は、この例題には解説動画が用意されてまして、
(チャートです)
そこでの解説者が、「すべて経路の選び方は独立なので」「各回においての試行は独立なので」と確率の掛け算を行う際に、はっきりと、確かに言っているんです。

そこで私はなぜ独立といえるのだろう?と疑問が出ました。私も最初は和さんと似たような考えで独立とはいえないんじゃないか?と考えたのですが、それでも自分なりに納得できる理由を思案したのが青い付箋というわけです。

また、[2]で反復試行の使い方について。確率が水色の地点は1/2、黄色の地点は1のため、「水色と黄色は同じ試行とはいえない。」よって水色を通る経路しかないA→P’が反復試行となるのかなと思いました。

最初の質問に至るまでの経緯が不十分だったかもしれません。
満足な前置きもなく、唐突な質問だけを送ってしまい失礼しました。

めも

確かに曖昧な部分があるのでこだわる必要もないかもしれません。

数学であまり深く考えずに立式しても答えが合っているということがよくあります...

おそらく、この問題の時点では、
条件付き確率を扱っていないのではないかと思います>
はい、条件付き確率の前の問題です。

>反復試行の使い方について。
確率が水色の地点は1/2、黄色の地点は1のため、
「水色と黄色は同じ試行とはいえない。」
よって水色を通る経路しかないA→P’が反復試行となる

はい、それはその通りだと思います

そして、端のどの点に行くかによって
掛ける確率が変わります
これは、乗法定理:P(AかつB) = P(A)×P_(A) B
と同じ構図にも見えます
乗法定理の問題などを見てもらうと、
樹形図というか遷移図が上の図と同様です

なお、「すべて経路の選び方は独立」という表現は
変に聞こえます
「〜は排反なので、[1]と[2]を足すだけでよい」
という表現なら理解できます
「経路の選択」はここでは試行と呼ぶのかも疑問です

結局のところ、当初と比べて、
疑問点はいくらか解消されているでしょうか

めも

完全に解消とまではいきませんでしたが、質問の際、言語化をする中で疑問点が整理された気がします。
もちろん、当初と比べて幾らか解消されました。
ありがとうございます!

もしClearnoteでする質問としてあまり相応しくないなどの問題点がありましたら、遠慮なくおっしゃってください。
その場合、どのような場所や人に訊けばよいか(ネットで)、有益な情報を教えていただけると助かります。

いえ、ここでよろしいと思いますが、
ここは回答者が比較的少ない
(もしくは、誰かが答えると他の人は回答を控える)
ように思うので、その点は懸念です

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Answers

この問題において試行とは、地点Aから地点Bへ向かうという行為を指します。
数学における試行という言葉の意味を知りたければ教科書を確認してください。

>地点Aからの試行と地点Pからの試行は進める方向の数が違うため、同じ試行とはいえませんか?
答:この問題において「試行」とはスタートからゴール、すなわち地点Aから地点Bまで行くことを指しています。経路上の点が動くことを試行とはいっていないはずです。

>各回の試行が独立であるといえるのは、常に移動できる方向が決まっているからですか?(前後の移動に影響を受けず)
答:西や南に戻らないことは、それぞれの試行が独立であるといえることと関係はありません。ある試行で地点Aから地点Bに向かっても、他の「地点Aから地点Bに向かう」試行に影響は与えません。それ以前にどんな経路で地点Bに向かっていても、その試行には関係がなく、影響は与えられないということです。もし「点が動くこと」を試行とした場合、独立はしていません。北端または東端に突き当たると、確率が1/2から1に変わります。これでは突き当たる前の点の移動に影響を受けており、独立であるとはいえません。

めも

私の理解が不十分かもしれませんが、
回答者様の説明によると、試行は地点Aから地点Bへ向かうという行為であり、各交差点で点が移動することは独立していない、ということでよろしいでしょうか。

すると、少し気になる点があります。
解答の式をよく見てみると、[1]の道順の確率を求める際、確率を掛けています。これは各交差点での点の移動が独立試行であるからできることではないでしょうか。
[2]も同様、反復試行の公式の形になっています。

また、回答者様のいう「地点Aから地点Bに向かう試行」を私は事象と捉えており、解答にあるように互いに排反であるため、確率の加法定理が使用できるのではないかと思う所存です。

この点について少し補足をお願いできますでしょうか?

新世界の創造神2代目

いえ、私の方が理解が不十分なまま回答しておりました、すみません。
地点AからBに向かう行為を何回繰り返しても互いに影響しないことだけは確かですが、解答の式を見るとそういうことでもないようです。
それから、「経路上の点が動くことを試行とはいっていない」と断定したのは誤りでした。この問題における試行の定義は明確でなくとも答えは出せるため、あまり囚われないようにします。

疑義が生じているのは、同様の問題の調査不足や私の勉強不足が原因です。[1]が独立試行であるか否かは力不足でなんとも言えませんが、[2]が反復試行の式であることはご指摘のとおりです。

東と北にしか進めないため、P’とCを同時に通れないことから、排反であるとし、P’とCを通る確率を足すことに異存はありません。

新世界の創造神2代目

Clearnoteは衰退しているかと思っていましたが、今でも質問者以外の方が、回答にコメントしてくださるほどには賑わっていることが確認できました。ありがとうございます。

新世界の創造神2代目

回答にコメントをくださったのは質問者であるめもさんでしたね、訂正します。

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