問題 H10

すごろくで1回に進むマスの平均

高校高校へ(数学A・B)★★★

問題

あるすごろくでは、さいころを1回投げて、1か2の目なら1マス、3か4か5の目なら2マス、6の目なら5マス進む。
さいころを何回も投げるとき、1回あたり平均何マス進むと考えられるか求めよう。

マス

ヒント

  1. 6回投げて、1〜6の目がちょうど1回ずつ出たとしたら、合わせて何マス進む?
  2. それを6回でわると、1回あたりになるね。

解き方

  1. 同じくらい起こりやすいのは

    さいころの1〜6の目は、どれも同じくらい出やすい。

  2. 6回で考える

    6回投げて、それぞれの目がちょうど1回ずつ出たとすると、進むのは 1×2+2×3+5×1=13 マス。

  3. 1回あたり

    13÷6=136 マス。約2.2マス。実際に1回で 136 マス進むことはないが、何回もくり返すと1回あたりの平均がこの値に近づく。

  4. 期待値という名前

    高校(数学B)では、この値を期待値とよび、(進むマス)×(その確率)を全部足す式で書く。1×26+2×36+5×16=136。

答え136

よくあるまちがい(2つ)
  • 831マス・2マス・5マスの3つを平均して (1+2+5)÷3=83 にしたかな? この3つは同じくらい起こりやすくないよ。目の数で重みをつけよう。
  • 2マスいちばん起こりやすい2マスを答えたかな? 6の目で5マス進む分があるので、平均は2より少し大きくなるよ。

今日つかった考え方1回あたりの平均は、同じくらい起こりやすい場合を全部足してその数でわる(高校では期待値)。

この考え方をくわしく:第11章 この先の確率