確率とは何か
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
= n(求める事象) ÷ n(全体)
※「同様に確からしい」のが前提。
基本例
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
すべての場合:表・裏 の 2通り
表の場合:1通り
確率 = 1/2
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
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:
・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
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
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
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)
- 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)
- × 「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
- 確率の答えは 既約分数に
- × 3/6(約分されていない)
- ○ 1/2
- 26/52 → 1/2 まで簡約
練習問題
- サイコロで3が出る確率
- サイコロで5以上の数が出る確率
- 52枚のトランプから1枚引いて、ハートが出る確率
- 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
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。
- 赤が出る確率
- 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
1から20までの数字のカードから1枚引く。次の確率は?
- 奇数が出る
- 3の倍数が出る
- 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
次の確率はとり得ないものはどれか。
- 1/3
- 3/2
- 0
- 1
- −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)。