大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・試験
問29 (数学Ⅰ・数学A(第3問) 問3)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)追・試験 問29(数学Ⅰ・数学A(第3問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

1辺の長さが1である正方形のタイルが6枚ある。これらのタイルを1枚ずつ互いに重ならないように、1辺の長さが4である正方形の壁に貼っていくことを考える。ただし、新しく貼るタイルは、その左側と下側が壁の縁やすでに貼られているタイルとの間に隙間ができないように、詰めて貼られるものとする。また、新しく貼るタイルの位置の候補が全部でn箇所あるとき、そのうちのどの位置についてもタイルを貼る確率は1/nであるものとする。
このとき、1枚目のタイルは壁の左下の隅に貼られることになる。また、2枚目のタイルを貼る位置の候補は、1枚目のタイルのすぐ右かすぐ上の2箇所となる。同様に考えると、4枚目のタイルを貼るまでのタイルの配置は、図1のようになる。ただし、図1における矢印はタイルの配置の推移を表している。なお、3枚目から4枚目の間の矢印は省略している。
以下、タイルの配置を、単に配置という。

(1)2枚目のタイルを貼った時点での配置を考える。
2枚目のタイルを貼った時点での配置が図1のAとなる確率は( ア )/( イ )である。

(2)3枚目のタイルを貼った時点での配置を考える。
3枚目のタイルを貼った時点での配置が図1のBとなる確率は
([ ア ]/[ イ ])✕([ ウ ]/[ エ ])=( オ )/( カ )である。
また、3枚目のタイルを貼った時点での配置が図1のCとなる確率は( キ )/( ク )である。

( キ )、( ク )にあてはまるものを1つ選べ。
問題文の画像
  • キ:1  ク:2
  • キ:3  ク:4
  • キ:2  ク:6
  • キ:1  ク:8

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この過去問の解説 (1件)

01

解答  キ:1 ク:2

 

解説

Cとなる確率を求める問題です。

 

以下では、

・○となる確率をP(○)

・△を経由したという条件のもとで☆となる条件付き確率をP(☆)

・▲を経由してかつ★となる確率をP(▲∩★)

と書くことにします。

また、2枚目を貼った時点でのAでない方をA'と呼ぶことにします。

 

Aを経由するかA'を経由するかで場合分けして考えます。

(i)Aを経由してCになる確率は

P(A∩C)=P(A)・PA(C)=(1/2)✕(1/2)=(1/4)

 

(ii)A'を経由してCになる確率は

P(A'∩C)=P(A')・PA'(C)=(1/2)✕(1/2)=(1/4)

 

(i)(ii)より、

P(C)=P(A∩C)+P(A'∩C)=(1/4)+(1/4)=(1/2)

 

よって答えは「キ:1 ク:2」となります。

 

別解

前問で扱った通り、

P(B)=P(A)PA(B)=(1/2)✕(1/2)=(1/4)でした。

BとDは対称的になっているので、P(D)=P(B)=1/4です。

余事象の考え方から、

「Cとなる確率」=1−「BまたはDとなる確率」=1/2

と求まります。

選択肢1. キ:1  ク:2

この選択肢が答えとなります。

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