Mathematics
มัธยมปลาย
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2枚の硬貨を同時に投げるとき、表が出る硬貨の枚数Xの確率分布を求める時、(表、裏)と(裏、表)の2つは同じではないのですか?同時に投げる時だから同じだと思っていたので分母は3となると思っていたのですが、答えでは別々と考え、分母が4となっていたので、なぜ別々に考えるのか教えてください!

確定変数

คำตอบ

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その2枚の硬貨が全く見分けがつかないのであれば,外見上は,
A 表2枚
B 表1枚と裏1枚
C 裏2枚
の全3通りしか起らないように見えます。すると,例えばAが起こる確率は1/3と思われるかもしれません。

でも,もし一方の硬貨を赤,もう一方を青に塗ったとすると,
A (赤,青)=(表,表)
B₁ (赤,青)=(表,裏)
B₂ (赤,青)=(裏,表)
C (赤,青)=(裏,裏)
の全4通りに見えるはずです。これだと,Aが起こる確率は1/4になります。

色を塗っただけで確率が変化するはずがないので,どちらかの考え方は間違っています。

赤を1枚だけ投げたとき,表の出る確率は1/2です。そして,青といっしょに投げても,A,B₁,B₂,Cの4通りのうち赤が表になっているのは2通りなので,確率1/2になっています。2枚の硬貨はそれぞれ独立しているので,確率が変わらないのは納得できると思います。青が表になる確率も,同様に4通り中2通りで1/2になっています。つまり,この点に関して後者の考え方には矛盾はなく,A,B₁,B₂,Cの起こりやすさは公平で偏ってないと言えます。

ところが前者の考え方は,B₁とB₂をまとめてBとしていますので,A,Cに比べてBが起こりやすくなっています。起こりやすさが異なる事象A,B,Cを3通りと数えても意味はありません。つまり,前者の考え方が間違っています。

起こりやすさが異なる事象を数えても意味がないことは,くじ引きの問題を考えるとよく分かります。例えば,10本中当たりが3本,はずれが7本のくじを1本だけ引くとき,当たりくじを引く確率を考えます。外見上は当たりかはずれの2通りしかなく,当たりはそのうちの1通りなので,当たる確率は1/2と言っていいでしょうか。これはもちろん間違っていると分かるはずです。

これは当たりとはずれの起こりやすさが偏っているのに,それを2通りと数えたところが失敗です。10本のくじを1本ずつ全て区別して考えて,10通りと数えるのが正解です。(そのときの1つ1つの事象を根元事象と言います)

硬貨の問題で3通り数えるのが失敗で4通りと数えるのが正しいのも,これと同様です。

ゲスト

よくわかりました!詳しく丁寧な説明ありがとうございました!すっきりです!

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