解決済み

確率に関する問題です。人づてに聞いた話なので、間違った解釈があるかもしれません。

----

A君は、ある科目で赤点寸前の成績で来ている。科目に合格するには、最後の【課題】を正解しなければいけない状況である。

【課題】以下の選択肢から正解を選べ。正解は1つまたは2つまたは3つある。 1:○○ 2:×× 3:★★

しかし、A君にはどの選択肢も正解か不正解か判断がつかない状況にある。A君がこの問題に正解し赤点を回避する上で最適な回答方法を考える。

以下の問について、問1~4は独立しているものとする。

【問1】これ以上の情報がない場合、A君はどのように回答するべきか。

【問2】選択肢1に非常に詳しいB君は、「1は正解だろう」と言った。B君はこの問題について正解を知っているわけではないので、確率p p で正しいことを言っている(ただしp1 p \fallingdotseq 1 )とし、2と3について情報が全く無い場合、A君はどのように回答すべきか。

【問3】選択肢2に非常に詳しいC君は、「2は間違っている」と言った。C君はこの問題について正解を知っているわけではないので、確率p p で正しいことを言っている(ただしp1 p \fallingdotseq 1 )とし、1と3について情報が全く無い場合、A君はどのように回答すべきか。

【問4】先生に話を聞くと「1は正解だ」と言った。先生は正解を完全に知っており、「1」を含め正解がn n 個あった場合、 1n 1 \over n の確率に当選し、「1は正解だ」と言っているものとする(n=1,2,3 n=1,2,3 )。また、2と3について情報が全く無いものとする。このとき、A君はどのように回答すべきか。

----

どうも問2と問4とで答えが違うらしいのですが、なぜ異なるかという理由を踏まえた上でこの問題に答えてほしいです(そもそも人づてに聞いた話なので、答えが違うという伝聞も間違っているかもしれません)。

ベストアンサー

ベストアンサー

解説の前に、問題文の前提を付け加え、少し修正します。

表記の揺れをなくすため、各選択肢は「正しい」「誤り」と表現し、正しい選択肢を過不足なく選ぶことを「正解」と表現することにします。

そして、各選択肢の正誤はそれぞれ互いに独立しており、33 個の選択肢がすべて誤りであるという場合を除いた 77 通りの事象は、同様に確からしく起きるものとします。

また、選択肢1~3のことを①~③と表現することにします。



問2では、①が正しいことだけが分かっているので、②③については確率 12\dfrac{1}{2} で正誤を引き当てなければなりません。

よって、A君がどう解答しようと、正解する確率は 14\dfrac{1}{4} です。


問4では、正しい選択肢が nn 個ある場合に、確率 1n\dfrac{1}{n} で①が正しいことを教えてくれています。

したがって、②と③の正誤で考えうるすべての場合を考える必要があります。考えられる事象は次の4通りです。


事象 XX ②も③も誤りである場合

事象 YY ②が正しくて③が誤りである場合

事象 ZZ ②が誤りで③が正しい場合

事象 WW ②も③も正しい場合


A君がどの事象のパターンを解答するかを決定するために、それら4つの事象の確率を求めましょう。

ただし、「①が正しいと教えてくれたとき」という条件付き確率です。


XX は、確率 11 で①が正しいと教えてくれています。


YYZZ は、確率 12\dfrac{1}{2} で①が正しいと教えてくれています。


WW は、確率 13\dfrac{1}{3} で①が正しいと教えてくれています。



したがって、

P(X)=14×114×(1+2×12+13)=37P(Y)=14×1214×(1+2×12+13)=314P(Z)=314P(W)=14×1314×(1+2×12+13)=17\begin{aligned}P(X) &= \dfrac{\dfrac{1}{4} \times 1}{\dfrac{1}{4} \times (1+2 \times \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} ) } = \dfrac{3}{7} \\ \\P(Y) &= \dfrac{\dfrac{1}{4} \times \dfrac{1}{2}}{\dfrac{1}{4} \times (1+2 \times \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} ) } = \dfrac{3}{14} \\ \\P(Z) &= \dfrac{3}{14} \\ \\P(W) &= \dfrac { \dfrac{1}{4} \times \dfrac{1}{3} } { \dfrac{1}{4} \times (1+2 \times \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} ) } = \dfrac{1}{7}\end{aligned}


よって、①のみを正しいと回答するのが正解である確率が最も高くなります。

質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

わかりやすい解説をありがとうございます。

どちらをベストアンサーにするかは悩みましたが、

具体的に値を出していただいているこちらの回答をベストアンサーにさせていただきます。

そのほかの回答(1件)

問題文中の"正解"という言葉が2種類の意味で使われているようなので私が理解したものと題意に相違があるかもしれませんが


問2の場合、1はほとんど100%正解で、2,3について全く判断がつかないため、1を正解として回答さえすれば2,3はどう回答しようが確率は変わりません

すなわち、1のみ、1,2、1,3、1,2,3のどれでもよいということです


一方で問4の場合、教師は1,2,3の全ての正否を知った上で正解であるものの中から1を敢えて選んでいるので状況が異なります。例えば、1だけが正解ならばこの状況が起こる確率は100%ですが、1〜3全てが正解のとき、33%にまで下がります。そうなると、1だけを正解とする回答の方が有利になります。


こういうのは極端に大きな数で考えると分かりやすいと思います。1〜10000の選択肢から正解を全て選べと言われたとき、10000個全てが正解だとしたらその中でたまたま1が選ばれる確率は低いので1〜10000全てが正解であると回答するのは直感的にも確率が低そうだとわかりますね


そんなに深く考えた訳ではないので誤りがあるかもしれません。もしあればご指摘ください

関連する質問

もっとみる