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DNCL を使って確率の勉強をしよう!サイコロの面は6つあります。

問題1

サイコロの面はいくつありますか?

解答

6つですね。サイコロは立方体です。これを展開すると以下のようになります。

図1. サイコロの展開図

1, 2, 3, 4, 5, 6。たしかに6面あります。

問題2

サイコロを1回振って,1の目が出る確率は?

解答

確率とは何か。0から1までの値で表され、0はある出来事が絶対に起こらないこと,1はある出来事が必ず起こることを示します。0.5は,ある出来事が起きるか起きないかが半分半分ということを意味します。

確率は通常、次のような式で表されます:

$$
P(A)=\frac{ある出来事Aが起きる場合の数}{すべての場合の数}
$$

ここで、P(A)はある出来事Aが起きるの確率を表します。なぜ,P なのかといえば,確率を英語で probability といい,その頭文字p をとっているからです。

確率の計算は、統計学や確率論の基本的な考え方で,おそらく一生使う考え方です。

さて,1の目がでる確率ですが,先ほどの式でいうと次のように書くことができます。

$$
P(1の目がでる)=\frac{1の目がでる場合の数}{すべての場合の数}
$$

1回サイコロをふって,1の目が出る場合というは,1つしかありません。全ての場合というのは何か。サイコロを振ったら,何がでるか,1, 2, 3, 4, 5, 6 の6つのうちどれか出ます。全ての場合というのは,1, 2, 3, 4, 5, 6 のことです。その場合の数ですから,6です。

ですから,1の目の出る確率は,$${\frac{1}{6}}$$ となります。$${\frac{1}{6}}$$というのは,$${0.166666 \cdots}$$ です。

DNCL で確かめてみよう

本当に1の目のでる確率が $${\frac{1}{6}}$$ になるのか確かめてみましょう。$${\frac{1}{6}}$$ ということは,サイコロを600回ふったら,$${\frac{1}{6} \times 600 = 100}$$ で,100回程度1の目がでるはずです。試してみましょう。

下のリンクをクリックし,ページを遷移させたら,左上の実行ボタンを押してみます。左下に600回サイコロを振って何回1の目が出たのかが表示されます。

ぴったり100回になりましたか?なったひともいたでしょうが,大半のひとは100以外の数字が表示されたのではないでしょうか。なんどか「実行」のボタンを押して,再び試してみても,100 にはならないですね。100 は理論値ですから,実際にサイコロを振ってみても,その通りの値が得られるとは限りません,けれども,かといって,極端に100から遠い数値にもならないですね。

一度試してみたらたまたま理論値から離れた値が得られるということは十分にあります。しかし何度も試して,おしなべて,みてみると,理論値に近づきます。

では次に600回サイコロを振って,1が出た回数を表示するというのを20回繰り返してみましょう。

1の目が出た回数=86
1の目が出た回数=119
1の目が出た回数=111
1の目が出た回数=101
1の目が出た回数=99
1の目が出た回数=115
1の目が出た回数=103
1の目が出た回数=113
1の目が出た回数=89
1の目が出た回数=83
1の目が出た回数=112
1の目が出た回数=98
1の目が出た回数=105
1の目が出た回数=97
1の目が出た回数=96
1の目が出た回数=88
1の目が出た回数=106
1の目が出た回数=111
1の目が出た回数=115
1の目が出た回数=98

20個数値が表示されました。その平均値を求めてみると,私の場合は101.8でした。期待している値にかなり近いことがわかります。

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