2つの動点が出会う確率(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 2つの動点が出会う確率(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
数直線上で,点 P は原点に,点 Q は座標 4 の点にある.P,Q はそれぞれ 1 枚ずつ硬貨を投げ,P は表が出たら正の向きに 1 だけ進み,裏が出たらその場にとどまる.Q は表が出たら負の向きに 1 だけ進み,裏が出たらその場にとどまる.これを 3 回くり返したとき,P と Q が同じ位置にある確率を求めよ.
3 回のうち P の硬貨で表が $a$ 回,Q の硬貨で表が $b$ 回出たとすると,P の座標は $a$,Q の座標は $4-b$ である.同じ位置になる条件は $a+b=4$($0\leqq a,\ b\leqq 3$)で,
\[ (a,b)=(1,3),\ (2,2),\ (3,1) \]
P の硬貨と Q の硬貨を投げる試行は独立であるから,それぞれの確率は
\begin{align*}
(1,3)&:\ {}_3\mathrm{C}_1\left(\frac{1}{2}\right)^3\times\left(\frac{1}{2}\right)^3=\frac{3}{64}\\
(2,2)&:\ {}_3\mathrm{C}_2\left(\frac{1}{2}\right)^3\times{}_3\mathrm{C}_2\left(\frac{1}{2}\right)^3=\frac{9}{64}\\
(3,1)&:\ \frac{3}{64}
\end{align*}
これらは互いに排反であるから $\dfrac{3+9+3}{64}=\dfrac{15}{64}$
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