100本のくじの中に、1000円が当たるくじが2本、300円が当たるくじが10本、100円が当たるくじが20本あり、残りははずれである。
この中から無作為にくじを1本引くとき、賞金額の期待値を求めよ。ただし、はずれの場合の賞金は0円とする。
期待値に関する最も基礎的な問題です。期待値という言葉は、数学に限らず、どこかで聞いたことがあるかもしれません。その意味は、ざっくり以下のような感じです。
期待値:同じ条件で何度も試行を繰り返したときの、1回あたりの平均的な量
今回の問題でいえば、同じ条件のくじ引きを何度も行ったときに、1回あたりにもらえる賞金額の「平均」に当たります。
平均という言葉が出てきて、少し混乱したかもしれません。実は、平均と期待値はかなり近い概念です。詳しくは説明しませんが、この2つの関係は、数学Bの「統計的な推測」でも扱われます。
また、以下のような設定の話を、どこかで聞いたことはありませんか?
小話:10%の確率で100億円もらえるのと、90%の確率で1億円もらえるのでは、どちらがよいか。ただし、もらえなかった場合は0円とする。
よく言われるのが、「期待値で考えたら、10%で100億円だ!」という答えです。確かに、期待値が大きいのはそちらです。
ただし、1回だけ選ぶなら、期待値だけで決めたいとは限りません。期待値は、その1回でもらえる金額を保証するものではないからです。同じ条件で何度も繰り返せる場合と、一度きりの選択では、判断も変わるでしょう。私は1億円がほしいです。
期待値の計算は、以下です。
今回の「量」は、賞金額です。
は「シグマ」と読み、順々に足していくことを表します。つまり、それぞれの賞金額に、その賞金が当たる確率を掛け、全部足すわけです。
賞金額と対応する確率を表にまとめてから計算すると、掛け合わせるものを取り違えたり、足し忘れたりするのを防げてよいと思います。
はずれは 本なので、期待値は、
AI接続は次工程で実装予定です。
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