§4 確率
6.期待値
数学Tの最後の章です。最後のゴールが見えてきました。といっても,マイペース,ゆっくりとゆっくりとあせらずにいきましょう。
では,期待値について説明を始めることにしましょう。
文化祭で,よく「くじ引き」や「ゲーム」を行ないますが,景品はすぐに決まっても,一回いくらにすれば損をしないか迷うことがあります。今,あなたがこのクラスの企画者となって,次のようなくじ引きを企画したとしたとき,一回の参加料をいくらにすれば,損をしないですむか,考えることにしましょう。
|
条件1 |
くじ引きの本数は100本とする |
| ||
|
条件2 |
賞金は次の額に相当するCD券とする | |||
|
|
|
|
| |
|
|
1等 |
|
| |
|
|
2等 |
|
| |
|
|
3等 |
|
| |
|
|
4等 |
|
| |
となります。したがって,くじは全部で100本ありますから,100回のゲームが行われることになりますから,1回当りのゲーム料は,
となります。この180円は,1本のくじを引いたときに期待できる賞金の金額と考えられます。1本を180円とすると損はしないことになりますが,儲けを考えると,200円くらいに設定するとよいかもしれませんね。
この2つの計算式(1),(2)を,一つにまとめることにしましょう。そこで,(1)の両辺を曽於くじ数 100 で割ると,次のようになります。

これは,また,次のように変形することができます。

そこで,まず,客が当たりくじを引いたとき,出て行く金額の合計を計算することにしましょう。このように変形すると,次のことに気がつきます。

つまり,この式も期待できる賞金の金額を求める式と同じものとなります。上のような「くじ引き」などでは,主催者は,絶対に損はしないように企画します。したがって,ギャンブルでは平均して客が損をする可能性が大きいといえます。
一般に,ある試行の結果によって,値 x1,x2,・・・,xn のうちのどれか1つが定まるとき,それぞれの値をとる確率をそれぞれ p1,p2,・・・,pn とすると,
が成り立ちます。
|
ワンポイント |
を,これらの値の 期待値 または,平均 といいます。では,次の例で期待値を確認しておきましょう。
例題8 3枚の500円硬貨を同時に投げるとき,
(1) 3枚のうち表が3枚,2枚,1枚,0枚になる場合の確率を求めよ。
(2) 表が出た硬貨をもらうとするとき,その期待値を求めよ。
[解答](1) 
|
|
(2) 右の表をもとに期待値 E を計算します。
となります。
このように,確率とその事象に対する値が分かれば,期待値を簡単に求めることができます。それでは,練習問題を行なうことにしましょう。
|
練習問題11 4個の白玉と3個の赤玉が入っている袋がある。この袋の中から同時に3個の玉を取出すとき,白玉の個数,および赤玉の個数の期待値を求めよ。 |
|
|
練習問題12 技量の等しい2人が,先に4勝した方が優勝するという勝負をする。引き分けはないものとして,試合数の期待値を求めよ。 |
|