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確率の意味 ── 起こりやすさを数字で

サイコロで6が出る確率は 1/6。コインで表が出る確率は 1/2。「起こりやすさ」を数字で表せると、ゲームから天気予報まで論理的に判断できます。中2数学の確率単元の入り口。

確率とは何か

用語
確率
ある事柄が 起こる程度を表す数。0以上1以下の値で表す。
例:サイコロで6が出る確率は 1/6 ≈ 0.167(約16.7%)。

確率の公式

公式
確率の計算
確率 = (求める事象の起こりうる場合の数) ÷ (起こりうるすべての場合の数)
n(求める事象) ÷ n(全体)
※「同様に確からしい」のが前提。

基本例

サイコロで偶数が出る確率

すべての場合(出る目):1, 2, 3, 4, 5, 6 の 6通り

偶数の場合:2, 4, 6 の 3通り

確率 = 3 / 6 = 1/2

コインで表が出る確率

すべての場合:表・裏 の 2通り

表の場合:1通り

確率 = 1/2

トランプ52枚から1枚引いてハート

すべての場合:52通り

ハートの場合:13通り

確率 = 13 / 52 = 1/4

確率の範囲

  • 確率は 0以上 1以下の値(0 ≦ P ≦ 1)
  • 確率 0:絶対に起こらない(不可能事象)
  • 確率 1:必ず起こる(確実事象)
  • 百分率では:0% 〜 100%
  • 例:サイコロで「7が出る」確率 = 0(不可能)
  • 例:サイコロで「1〜6のどれかが出る」確率 = 1(確実)

「同様に確からしい」が前提

用語
同様に確からしい
どの場合も 同じくらい起こりやすいこと。
確率の公式を使うためには、これが前提条件。
同様に確からしい例 / そうでない例

同様に確からしい:

 ・サイコロの 6面(公平な作り)

 ・コインの表裏(偏りなし)

 ・くじ引きの「同じ数のくじから1本」

同様に確からしくない:

 ・「赤3本、青2本、黄1本」のくじ:色の確率は違う

 ・「歪んだ」サイコロ

 ・「明日雨が降る or 降らない」(2通りだが等しくない)

確率の表し方

数値の書き方

分数:3/6(= 1/2、約分するのが基本)

小数:0.5

百分率:50%

テストでは 分数(既約分数)で答えるのが基本

「すべての場合」の数え方の基本

  • サイコロ:6通り(同様に確からしい)
  • コイン:2通り(同様に確からしい)
  • カード n 枚から1枚:n通り
  • くじ n 本から1本:n通り
  • 2つのサイコロ:6×6 = 36通り(次回学ぶ樹形図で)
  • 2回のコイン:2×2 = 4通り

確率の応用例

例:1〜10 のカードから1枚

全体:10通り

偶数(2,4,6,8,10):5通り → 確率 5/10 = 1/2

素数(2,3,5,7):4通り → 確率 4/10 = 2/5

3の倍数(3,6,9):3通り → 確率 3/10

確率の意味の理解

「確率 1/6」の意味

サイコロで6が出る確率 = 1/6 とは:

「6回振れば必ず1回6が出る」ではない

多数回振ると、約 1/6 の割合で6が出る」

例:6000回振れば、6が出るのは 約1000回

→ 短期的にはバラつくが、長期的に確率に近づく(大数の法則)

つまずきポイント①:「すべての場合」を漏らさない
  • サイコロ:6通り(同様に確からしい)
  • 2つのサイコロ:6×6 = 36通り(場合の数を漏らさず数える)
  • カード5枚から1枚:5通り
  • 樹形図や表で整理するのが安全(次回詳しく)
つまずきポイント②:「同様に確からしくない」場合
  • × 「明日雨が降る確率は 1/2」(晴れ・雨の2通りで計算)
  • これは「同様に確からしい」とは言えない(天気予報は別の根拠で計算)
  • × 「赤3本、青2本、黄1本」で「色の確率は 1/3 ずつ」
  • ○ くじ全体6本のうち、赤を引く確率 = 3/6 = 1/2
つまずきポイント③:約分する
  • 確率の答えは 既約分数
  • × 3/6(約分されていない)
  • ○ 1/2
  • 26/52 → 1/2 まで簡約

練習問題

問題1(基本)
  1. サイコロで3が出る確率
  2. サイコロで5以上の数が出る確率
  3. 52枚のトランプから1枚引いて、ハートが出る確率
  4. 52枚のトランプから1枚引いて、エースが出る確率
答えを見る

(1) 1/6

(2) 2/6 = 1/3(5, 6 の 2通り)

(3) 13/52 = 1/4

(4) 4/52 = 1/13

問題2(くじ)

赤玉3個、白玉5個、青玉2個が入った袋から1個取り出すとき、次の確率を求めよ。

  1. 赤が出る確率
  2. 白以外が出る確率
答えを見る

全体 = 3+5+2 = 10 個

(1) 3/10

(2) 白以外 = 赤+青 = 5個。確率 5/10 = 1/2

問題3(数字カード)

1から20までの数字のカードから1枚引く。次の確率は?

  1. 奇数が出る
  2. 3の倍数が出る
  3. 素数が出る
答えを見る

(1) 奇数 = 1,3,5,...,19 で10個 → 10/20 = 1/2

(2) 3の倍数 = 3,6,9,12,15,18 で6個 → 6/20 = 3/10

(3) 素数 = 2,3,5,7,11,13,17,19 で8個 → 8/20 = 2/5

問題4(確率の範囲)

次の確率はとり得ないものはどれか。

  1. 1/3
  2. 3/2
  3. 0
  4. 1
  5. −0.5
答えを見る

(2) 3/2 と (5) −0.5 はとり得ない。確率は 0 ≦ P ≦ 1 のみ。

まとめ

  • 確率 = (求める場合の数) / (すべての場合の数)。
  • 確率は 0 〜 1 の値(0% 〜 100%)。
  • 「同様に確からしい」が前提。
  • 確率 0:起こらない、確率 1:必ず起こる。
  • 答えは 既約分数で書く。
  • 確率は「長期的な割合」を表す(短期では偏ることもある)。