【千葉県数学】確率は「計算」するな。「描けば」見える、合格への最短ルート(領域の翻訳テクニック)

※本記事は、客観的分析のため『だ・である調』で統一しています。

「確率の問題で時間が足りなくなる」

「計算ミスで、取れるはずの点数を落とす」

もし君がそう悩んでいるなら、その原因は「計算力」ではない。「戦術」のミスだ。

千葉県公立入試、そして千葉大入試において、確率は「計算問題」ではない。「図形問題」である。

今回は、多くの受験生が泥沼にはまる「条件付き確率」を、一切計算せずに「お絵描き」だけで解くテクニックを伝授する。

1. 千葉県入試の「正体」

過去の傾向を見てほしい。

  • 2016年(前期): 座標がおうぎ形の内部にある確率
  • 2024年: 原点からの距離が4cm以下になる確率

これらはすべて、数式(不等式)をこねくり回すのではなく、「グラフ用紙にコンパスや定規で線を引き、その内側にある点を数える」という作業を求めている。

出題者は君にこう問いかけているのだ。

「君は、この条件を『目に見える形』に翻訳できるか?」

2. 研究所流の解法

論より証拠。このオリジナル問題を見てほしい。(※配布PDFより抜粋)

【問題】

1から6までの目が出る大小2つのさいころを同時に投げ、大きいさいころの出目を $a$、小さいさいころの出目を $b$ とする。

座標平面上の点 $P$ の座標を $(a, b)$ とするとき、点 $P$ が、次の連立不等式の表す領域内(境界線を含む)にある確率を求めなさい。

$$条件:\begin{cases} b \leqq a + 2 \\ b \geqq -a + 5 \end{cases}$$

■ 一般的な受験生の思考

  • 「不等式に代入して確かめなきゃ…」
  • $a=1$ のとき… $b \leqq 3$ かつ $b \geqq 4$ だから…あれ?ない?
  • $a=2$ のとき… $b \leqq 4$ かつ $b \geqq 3$ だから… $(2,3), (2,4)$ の2個?
  • 結果: 条件整理でパニックになり、数え漏らしや計算ミスが多発する。

■ 研究所の思考

  • 「これは計算問題ではない。面積の問題だ」と看破(翻訳)する。
  • グラフ用紙に、右上がりの直線 $y=x+2$ と、右下がりの直線 $y=-x+5$ を引く。
  • 「右上がりの線より下」かつ「右下がりの線より上」にあるエリア(交点より右側に広がる領域)を塗りつぶす。
  • あとは、そのエリアに入っている「格子点(交点)」を目で見て数えるだけ

【結論】

グラフを描けば、2本の直線に挟まれたエリアが浮かび上がる。

計算などしなくても、その中にある点は 24個 であることが一瞬でわかる。

よって、確率は $\frac{24}{36} = \frac{2}{3}$。

3. 「死角」を可視化せよ(応用編)

さらに、一見すると関数の難問に見えるこれも、グラフなら一撃だ。

【問題】

大小2つのさいころを同時に投げ、出た目を $(a, b)$ として点 $P$ をとる。

また、座標平面上に3点 $A(-1, 2), B(0, 4), C(4, 6)$ がある。

このとき、直線 $AP$ が、線分 $BC$(両端を含む)と交わる確率を求めなさい。

■ 一般的な受験生の思考

  • 「直線の式を求めて、交点の座標を出して…」
  • 「直線 $AP$ の傾きを $m$ として、それが点 $B$ と点 $C$ の傾きの間にあればいいのか?」
  • 結果: 計算が複雑になり、試験時間を大幅に浪費する。

■ 研究所の思考

  • 「点 $A$ から見て、点 $P$ が『 $B$ と $C$ の間』に見えればいい」と翻訳する。
  • グラフ用紙上で、点 $A$ から点 $B$ を通る直線(上のライン)を引く。
  • 点 $A$ から点 $C$ を通る直線(下のライン)を引く。
  • この2本の直線の「間(はざま)」にある点を囲む。

【結論】

2本の直線の内側にある格子点を数え上げると、7個 しかないことが視覚的に確定する。

計算は一切不要。確率は $\frac{7}{36}$。


▼ 【無料配布】この「視覚化テクニック」を習得する演習ドリル

上記2問の「書き込み用グラフ」と「ビジュアル解説図」を掲載した特製プリント(PDF)を用意した。

定規を片手に、以下のボタンからダウンロードして挑戦してほしい。


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千葉県公立入試「英語・並べ替え」の正体。頻出パターンと新教科書の落とし穴

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この記事を書いた人

習志野受験研究所 所長/新・個別指導アシスト習志野校 塾長

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