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■48333 / 親記事)  確率について。
  
□投稿者/ コルム 一般人(1回)-(2017/08/15(Tue) 00:39:38)
    1から1000まで書かれたカードが1枚ずつあります。
    その中から無作為に2枚同時に引き、大きい方の数をP、小さいほうの数をQ
    とするとき、
    log10(P/Q)<[log10(P/Q)]+log103
    となる確率を求めたいのですが、どこから手をつけてよいのか分かりません。
    教えていただけると幸いです。
引用返信/返信 [メール受信/OFF] 削除キー/
■48881 / ResNo.1)  Re[1]: 確率について。
□投稿者/ muturajcp 一般人(8回)-(2018/10/30(Tue) 21:21:41)
    1から1000まで書かれたカードが1枚ずつある
    その中から無作為に2枚同時に引き、大きい方の数をP、小さいほうの数をQ
    とするとき、
    全場合の数は
    1000C2=1000*999/2=500*999=499500

    1≦Q<P≦1000
    1/1000<1/Q≦1
    1<P/Q≦1000

    log10(P/Q)<[log10(P/Q)]+log_10(3)
    となる時

    1<P/Q<10の時
    [log10(P/Q)]=0
    log10(P/Q)<log_10(3)
    1<P/Q<3
    Q+1≦P≦3Q-1
    Q+1≦P≦1000
    1≦Q≦999

    1≦Q≦333の時,Q+1≦P≦3Q-1,の2Q-1通り
    334≦Q≦999の時,Q+1≦P≦1000,の1000-Q通り
    だから
    Σ_{Q=1〜333}(2Q-1)+Σ_{Q=334〜999}(1000-Q)
    通り

    10≦P/Q<100の時
    [log10(P/Q)]=1
    log10(P/Q)<1+log_10(3)=log_10(10)+log_10(3)=log_10(30)
    10≦P/Q<30
    10Q≦P<30Q
    10Q≦P≦30Q-1
    10Q≦P≦min(30Q-1,1000)
    10Q≦1000
    1≦Q≦100

    1≦Q≦33の時10Q≦P≦30Q-1の20Q通り
    34≦Q≦100の時10Q≦P≦1000の1001-10Q通り
    だから
    Σ_{Q=1〜33}20Q+Σ_{Q=34〜100}(1001-10Q)
    通り

    100≦P/Q<1000の時
    [log10(P/Q)]=2
    log10(P/Q)<2+log_10(3)=log_10(100)+log_10(3)=log_10(300)
    100≦P/Q<300
    100Q≦P<300Q
    100Q≦P≦min(300Q-1,1000)
    100Q≦P≦1000
    1≦Q≦10

    1≦Q≦3の時100Q≦P≦300Q-1の200Q通り
    4≦Q≦10の時100Q≦P≦1000の1001-100Q通り
    だから
    Σ_{Q=1〜3}200Q+Σ_{Q=4〜10}(1001-100Q)
    通り

    P/Q=1000の時
    [log10(P/Q)]=3
    log10(P/Q)<3+log_10(3)=log_10(1000)+log_10(3)=log_10(3000)
    P/Q=1000<3000
    Q=1,P=1000

    1
    通り

    Σ_{Q=1〜333}(2Q-1)+Σ_{Q=334〜999}(1000-Q)
    +Σ_{Q=1〜33}20Q+Σ_{Q=34〜100}(1001-10Q)
    +Σ_{Q=1〜3}200Q+Σ_{Q=4〜10}(1001-100Q)
    +1
    =
    2Σ_{Q=1〜333}Q-333+Σ_{n=1〜666}n
    +20Σ_{Q=1〜33}Q+Σ_{Q=34〜100}{10(101-Q)-9}
    +200Σ_{Q=1〜3}Q+Σ_{Q=4〜10}{100(11-Q)-99}
    +1
    =
    333*334-333+333*667
    +10*33*34-9(100-33)+10Σ_{Q=34〜100}(101-Q)
    +100*3*4-99(10-3)+100Σ_{Q=4〜10}(11-Q)
    +1
    =
    333*333+333*667
    +10*33*34-9*67+10Σ_{n=1〜67}n
    +100*3*4-99*7+100Σ_{n=1〜7}n
    +1
    =
    333(333+667)
    +10*33*34-9*67+10*67*68/2
    +100*3*4-99*7+100*7*8/2
    +1
    =
    333*1000
    +10*33*34-9*67+10*67*34
    +100*3*4-99*7+100*7*4
    +1
    =
    333000
    +340(33+67)-603
    +1200-693+2800
    +1
    =
    333000
    +34000-603
    +4000-693
    +1
    =
    371000-1296+1
    =
    369705
    通り

    log10(P/Q)<[log10(P/Q)]+log10(3)
    となる確率は

    369705/499500
    =
    24647/33300≒0.74
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