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公式

Show calculation steps (2)
  1. Cumulative Probabilities

    Cumulative Probabilities: コイントス確率計算ツール

    At most k heads sums probabilities for j from 0 to k; at least k heads sums for j from k to n

  2. Expected Number of Heads

    Expected Number of Heads: コイントス確率計算ツール

    Mean of the binomial distribution

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結果

ちょうどその回数だけ表が出る確率
24.6094%
P(X = k) = 0.246094
正確な確率(%) 24.6094%
組み合わせの数 C(n,k) 252
P(表がk回以下) 0.623047
P(表がk回以上) 0.623047
表の期待値(n·p) 5

この計算ツールでできること

コイントス確率計算ツールは、決まった回数だけコインを投げたときに「表がちょうど何回出るか」の確率を求めるツールです。計算には二項分布を使います。二項分布は、互いに独立した「はい/いいえ」型の試行が連続するあらゆる場面をモデル化できます。最も典型的なのは公正なコイン(\(p = 0.5\))ですが、このツールでは表が出る確率を0〜1の範囲で自由に設定できるため、偏ったコインにも対応します。

使い方

入力するのは3つの値です。投げる回数 n、表が出てほしい回数 k、そして1回のトスで表が出る確率 p。これを入力すると、ちょうどk回表が出る確率、当たりとなる組み合わせの数 \(C(n,k)\)、表が「k回以下」「k回以上」になる累積確率、そして表の期待値(\(n \cdot p\))が表示されます。

公式の解説

二項分布の公式は $$P(X = k) = \binom{n}{k} \, p^{\,k} \left(1 - p\right)^{n - k}$$ です。\(C(n,k)\) は、ちょうどk回表が出る並び方が何通りあるかを数えた値です。\(p^k\) はそのk回の表が出る確率、\((1-p)^{n-k}\) は残りのトストがすべて裏になる確率を表します。これらを掛け合わせることで、ある特定の回数になる確率が求められます。

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ラベル付きの視覚ブロックで示した二項公式の構成要素
二項確率の公式は3つの部分に分かれます。kの選び方、表が出る確率、裏が出る確率です。

計算例

公正なコインを10回投げ、\(k = 5\)、\(p = 0.5\) の場合を見てみましょう。\(C(10,5) = 252\)、\(p^5 = 0.03125\)、\((1-p)^5 = 0.03125\) となります。したがって $$P = 252 \times 0.03125 \times 0.03125 \approx 0.2461$$ つまり約24.61%です。表が5回というのは最も出やすい結果ですが、それでも全体の4分の1未満でしか起こらないのです。

コイン投げの二項確率分布を示す棒グラフ
表が出る各回数の確率は、ベル型の二項分布を形作ります。

よくある質問

公正なコインとは? 公正なコインとは \(p = 0.5\) のコイン、つまり1回ごとに表と裏が出る確率が等しいコインのことです。

偏ったコインも計算できますか? はい。pに実際の表が出る確率を設定するだけです。たとえば60%の割合で表が出るコインなら \(p = 0.6\) とします。

「k回以上」とはどういう意味ですか? 表がk回以上出る累積確率のことです。k、k+1、…、n のそれぞれの確率を合計して求めます。

最終更新: