第312問の解答


問題 [確からしさ]

マサルさんとトモエさんが「コイン投げゲーム」をしています。

そのルールは、
 「2人がそれぞれ6枚のコインを投げ、の出た枚数が多いほうが勝ち(注)」、
というものでした。

ところが、どうしても勝ちたいマサルさんは、インチキをして7枚のコインを投げたそうです。
このとき、マサルさんが勝つ確からしさ(確率)を求めて下さい。

(注)枚数同じ場合は、「引き分け」でゲームは終了です。  


解答例1

長野 美光さん、Taroさん、トトロ@Nさん、ミミズクはくず耳さん、あんみつさん、うっしーさん、真島 嘉弘TZさん、ICさん、CRYING DOLPHINさん、モルモット大臣さん、うききさん、まるケンさん、ハラギャーテイさん、有無相生さん、u-tyanさん、Miki Sugimotoさん、 ねこやんさん、永井 暁さん、他

マサルさんが投げた7枚コインのうちn枚表となる場合は7Cn
トモエさんが投げた6枚コインのうちm枚表となる場合は6Cmとなります。

参考図1

従って、マサルさんが勝つ場合の数は、m<nとなる場合の6Cm×7Cnの和となります。
これは、上図の青色の部分に相当します。

ところが、2項定理対称性(pCq=pCp-q)より、青色部分残りの部分(うす緑、濃い緑の部分)は、ちょうど同じ数が対称的に並んでいるので、場合の数は等しくなります。

よって、マサルさんが勝つ確率は1/2となります。

答: 1/2

以上


解答例2

chiocciolaさん、拓パパさん、中村明海さん、まるケンさん、M.Hossieさん、ふじさきたつみさん、清川 育男さん、nob-kishさん、岡野PRTさん、大岡 敏幸さん、他

まず、マサルさんの7枚目を除く6枚同士トモエさんと勝負を考えてみます。

参考図2

同じ枚数ですから、勝ち負け場合の数は等しくなります。

ズルをした場合のマサルさんの勝ちとなるケースは、
 6枚同士で既に勝ちとなるケース ・・・ (1)
 6枚同士では引き分けで、残る一枚となるケース ・・・ (2)
の2通りあります。

このうち、
 (1)は、6枚同士トモエさんの勝ちのケースと同数、
 (2)は、6枚同士では引き分けで、残る一枚となるケースと同数
なので、最終的には、
 マサルさんの勝ちのケースの数=引き分け負けるケースの数
となり、勝つ確率1/2となります。


(その他の解法)