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条件つき確率の説明と定義についての疑問
- 条件つき確率についての疑問について質問します。
- 確率の定義に照らし合わせて条件つき確率を考えた時、疑問が湧きました。
- 条件つき確率の説明では標本空間の解釈について疑問があります。
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事象Aが起こったという条件の下で、事象Bが起こる条件付き確率PA(B)は次のように定義される。 PA(B)= P(A∩B)/P(A) となりますが 自分の使っている参考書に 「Aの起こる確率P(A)は P(A)= n(A)/n(U) = 事象Aの場合の数/全事象Uの場合の数と表せたんだね。 これに対して、条件付き確率PA(B)は 【事象Aは既に起こっている】という前提条件があるので、分母は全事象の場合の数n(U)の代わりにn(A)になり、分子は、事象Aが起こっている条件の下でBが起こるわけだからAとBの積事象の場合の数、つまりn(A∩B)になるんだね。 これから条件付き確率PA(B)は PA(B) = n(A∩B)/n(A) = n(A∩B)/n(U) / n(A)/n(U) より 公式 : PA(B)=P(A∩B)/P(A) が導かれるんだね。」 と書いてあるのですが 【事象Aは既に起こっている】という前提条件があるので、分母は全事象の場合の数n(U)の代わりにn(A)になり、分子は、事象Aが起こっている条件の下でBが起こるわけだからAとBの積事象の場合の数、つまりn(A∩B)になる。 という所が全く理解が出来ません。 なぜそうなるのでしょうか? 長くなりましたがよろしくお願いします。
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以下、教科書からの抜粋です 乗法定理とは 「2つの事象A,Bがともに起こる確率P(A∩B)は P(A∩B)=P(A)PA(B) 」 とあり、その例題として次の問題が出されました。 例題:赤玉3個と白玉5個が入っている袋から、玉を1個取り出し それをもとに戻さないで、続いてもう1個を取り出すとき 2個とも赤である確率を求めよ。 そして回答は次のようなものでした。 回答:最初に取り出した玉が赤であるという事象をA、2回目に 取り出した玉が赤であるという事象をBとすると P(A) = 3/8 最初に取り出した玉が赤であるとき、2回目は赤玉2個と白玉5個の 中から1個取り出すことになるから PA(B) = 2/7 2個とも赤であるという事象はA∩Bで表されるから、求める確立は 乗法定理により P(A∩B) = P(A)PA(B) = 3/8 × 2/7 = 3/28 以上、教科書からの抜粋でした。 この回答に理解できないところがあり、以下にそれを書きます。 (1)そもそも条件付き確立の定義は 「標本空間Uにおける2つの事象A,Bについて、事象Aが起こった時に、事象Bが 起こる確率を、事象Aが起こったときの事象Bの起こる条件付き確率という」 というものです。この例題の場合、事象Aが起こったときには事象Bは起こらないんじゃないでしょうか? なぜなら事象Aが起こったあとに、もう一度試行をしなければ事象Bは起こりえないからです。 故にこの例題ではPA(B)を定義できないと思うのです。 (2)乗法定理は PA(B) = P(A∩B)/P(A) を変形して得られたものですが、この変形前の式は PA(B) = n(A∩B)/n(A) の右辺の分母・分子にn(U)の逆数をかけて得たものです。 つまり事象A,Bともに標本空間Uの部分集合であるのです。 この例題の標本空間Uは赤玉3個と白玉5個が入った袋です。 Aはこの8個入りの袋を標本空間としていますが Bの場合は、一回目に赤玉を一つ抜いてしまっていますから、Aとは別の標本空間に属する 部分集合となってしまっています。 そのためこの例題の事象A,BをPA(B) = P(A∩B)/P(A) に当てはめることができないと思うのです。 (3)A,Bは同一の標本空間にないのでA∩Bをそもそも定義できないと思うのです。 そのため2個とも赤であるという事象はA∩Bで表されないと思うのです。 この3点が理解できない所です。 長文を読んでくださってありがとうございました。 私の考えのどこがおかしいのか、教えてください。 回答よろしくお願いします。
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条件付き確率で 「2つの事象A,Bに対して事象Aが起こったという条件の下で、事象Bが起こる条件付き確率PA(B)は次のように定義される。 PA(B)=P(A∩B)/P(A) このPA(B)=P(A∩B)/P(A)は PA(B)=n(A∩B)/n(A)の右辺の分子分母をn(U)で割ったものである」 という説明がされています。 それでこの問題を見てほしいのですが 条件付き確率の問題の一つで 「20本中2本の当たりが入っているクジがある。 1回クジを引いた後、そのクジを元に戻さないで、さらにもう一回クジを引く。 このとき、2回とも当たりを引く確率を求めよ。」 この問題を普通に解くと、P(A)×PA(B)=P(A∩B) で2/20 × 1/19 = 1/190となると思います。 それで一番上に書いてある公式(PA(B)=P(A∩B)/P(A)」)に当てはめてみると 1/19=1/190 ÷ 2/20 となることが分かったのですが 「PA(B)=P(A∩B)/P(A)は n(A∩B)/n(A)の分子分母をn(U)で割ったものである」ということは PA(B)=n(A∩B)/n(A)でも求められるということだと思うのですが この問題の場合、n(A∩B)とn(A)は一体何に当たるのでしょうか? この問題はそこからも求めることが出来ますか? よろしくお願いします。
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条件付き確率は 「2つの事象A,Bに対して事象Aが起こったという条件の下で、事象Bが起こる条件付き確率PA(B)は次のように定義される。 PA(B)=P(A∩B)/P(A) このPA(B)=P(A∩B)/P(A)は PA(B)=n(A∩B)/n(A)の右辺の分子分母をn(U)で割ったものである」 ということは PA(B)=n(A∩B)/n(A) で条件付き確率は求められるということですよね。 「20本中2本の当たりが入っているクジがある。 1回クジを引いた後、そのクジを元に戻さないで、さらにもう一回クジを引く。 このとき、2回とも当たりを引く確率を求めよ。」 という問題の場合は 事象Aは:引いた2個のクジの1回目に引いたクジが当たり 事象Bは:引いた2個のクジの2回目に引いたクジが当たり とおいて 事象Aの場合の数 n(A)=2c1x19c1=38 通り 事象Aと事象Bがともに起こる場合の数 n(A∩B)=2c1×1c1 2通り よって、PA(B)= n(A∩B)/n(A)=2/38=1/19 で求められました。 しかし 「同形の赤球6個、白球4個の入った袋から まず球を1個取り出し、それを元に戻さないで、さらに1個の球を取り出すとき 取り出した球が2個とも赤球である確率を求めよ」 という問題の場合 同じように 事象Aは:引いた2個の球の1回目に引いた球が赤 事象Bは:引いた2個の球の2回目に引いた球が赤 とおいて 事象Aの場合の数 n(A)=6c1x9c1=54 通り 事象Aと事象Bがともに起こる場合の数 n(A∩B)= 6c1×5c1 = 30通り としたのですが解が合いません。 本当の解は1/3となっています。 私の考え方はどこが間違っているのでしょうか? よろしくお願いします。 他に解き方があるのはわかっていますがこの方法で解いてみたいのでお願いします。
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