数学A / 場合の数と確率
場合の数と確率 公式ページ
集合の要素の個数
和集合の要素の個数(2つの集合)
$$n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)$$
補集合の要素の個数
$$n(A^c) = n(U) - n(A)$$
和集合の要素の個数(3つの集合)
$$n(A \cup B \cup C) = n(A) + n(B) + n(C) - n(A \cap B) - n(B \cap C) - n(C \cap A) + n(A \cap B \cap C)$$
場合の数と樹形図・積の法則
積の法則(2つの事柄)
$$m \times n$$
積の法則(3つの事柄)
$$m \times n \times l$$
和の法則
$$m + n$$
順列
順列の総数(nPr)
$${}_{n}\mathrm{P}_{r} = n(n-1)(n-2)\cdots(n-r+1) = \dfrac{n!}{(n-r)!}$$
n個すべてを並べる場合(nPn)
$${}_{n}\mathrm{P}_{n} = n!$$
円順列・重複順列
円順列の総数
$$(n-1)!$$
重複順列の総数
$$n^r$$
じゅず順列(数珠順列)の総数
$$\frac{(n-1)!}{2}$$
組合せ
組合せの数(nCr)
$${}_{n}\mathrm{C}_{r} = \frac{n!}{r!(n-r)!}$$
組合せと順列の関係
$${}_{n}\mathrm{C}_{r} = \frac{{}_{n}\mathrm{P}_{r}}{r!}$$
組合せの基本性質
$${}_{n}\mathrm{C}_{r} = {}_{n}\mathrm{C}_{n-r}$$
重複組合せと二項定理との関係
重複組合せの公式
$${}_n\mathrm{H}_r = {}_{n+r-1}\mathrm{C}_r$$
二項定理
$$(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} {}_n\mathrm{C}_k a^{n-k}b^k$$
確率の基本性質
確率の定義(数学的確率)
$$P(A) = \frac{n(A)}{n(U)}$$
確率の基本性質
$$0 \leqq P(A) \leqq 1, \quad P(U) = 1, \quad P(\varnothing) = 0$$
余事象の確率
$$P(A) + P(\overline{A}) = 1$$
確率の加法定理
加法定理(一般の場合)
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$$
加法定理(排反事象の場合)
$$P(A \cup B) = P(A) + P(B)$$
独立試行の確率
独立な試行の確率(乗法定理)
$$P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$$
反復試行の確率
反復試行の確率
$$P(X = r) = {}_{n}\mathrm{C}_{r}\, p^{r} q^{n-r} \quad (q = 1-p)$$
条件付き確率とベイズの考え方
条件付き確率の定義
$$P_A(B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)}$$
確率の乗法定理
$$P(A \cap B) = P(A)\,P_A(B)$$
ベイズの定理(原因が2つの場合)
$$P_W(E_1) = \dfrac{P(E_1)\,P_{E_1}(W)}{P(E_1)\,P_{E_1}(W) + P(E_2)\,P_{E_2}(W)}$$
期待値
期待値(平均)の公式
$$E(X) = x_1 p_1 + x_2 p_2 + \cdots + x_n p_n = \sum_{k=1}^{n} x_k p_k$$