あなたはプレゼント交換をしたことがありますか。1人1人がプレゼントを1つずつ持ち寄って、それを交換し合うのです。
そのとき困るのが「AさんのプレゼントがAさんに来てしまう」ことです。それをプレゼント交換の「悲劇」と呼ぶことにします。
[問題1]
あなたのクラスは( )人です。全員でプレゼント交換をすると、「悲劇」は起こるでしょうか。「起こる」としたら、何人に「悲劇」が起こるでしょうか。
予想
ア. 起こらない
イ. 起こる (1人か 2人 半分 もっとたくさん)
(実験)
紙を全員に1枚ずつ配ります。それに名前を書いて、先生に渡します。先生がもう一度配ったら、自分の紙が自分のところにくる人はいるでしょうか。
[問題2]
今度は、あなたが「4人のプレゼント交換ゲーム」をします。「悲劇(自分のプレゼントが来てしまう)」は起こるでしょうか。
ア. 起きる イ. 起きない
(実験 : プレゼント交換ゲーム)
右図を見てください。
1 先生が4つの付箋(ふせん)を貼った紙を1人1人に渡します。その下に、前もって1から4の数字がバラバラに書いてあります。
2 あなたはペンで、付箋の上に1から4の数字を書いてください。
3 付箋をとって、数が同じかどうか見ましょう。
4 全員のうち、何人に「悲劇」が起きたましたか。起こる%を計算してみましょう。
【場合の数を書き出してみる】
1人の場合→確率は「1」(交換できないので100%)
2人の場合→「1/2」=0.5
3人の場合→「2/3」= 0.666..
4人の場合→「15/24」=0.625
(ここまでのまとめ)
1人 2人 3人 4人 . . . . . . . . . ???
1 → 0.5 → 0.666 →0.625
[問題3]
今度は、30人でプレゼント交換をします。悲劇(自分のプレゼントが来てしまう)は起こるでしょうか。
ア. ほとんど必ず起こる(90%以上)
イ. ほとんど起こらない(10%以下)
ウ. ある程度起きる(10〜90%の間)
コンピュータのexcelでは「乱数」という機能があります。それを使って、「30人のプレゼント交換」シュミレーションを10回やってみました。「悲劇(自分のプレゼントが来てしまう)」は、10回のうち何回ぐらい起こったでしょう。
10回のうち7回、起きました。重なった人の数は1人か2人でした。
[問題4]
今までの結果を見ると、
(ここまでのまとめ)
1人 2人 3人 4人. . . . . (30人). . . . ???
1 → 0.5 → 0.666 →0.625 (→0.7).....................
[問題5]
今度は、♾️人でプレゼント交換をします。悲劇(自分のプレゼントが来てしまう)が起こる確率はどうなるでしょう。
ア. 増えていく
イ. そのまま横ばい
ウ. 減っていく
はたしてどんな数に近づいているのでしょう? 数学の本を見ると、こんな数式が書いてありました。
e=2.718. . .なので 1- 1/e = 1ー 0.3678. . .= 0.6321. . . になります。
さて、さて、 nを無限にもっていくと?
「有理数(分数)」を足したり弾いたりしているのに「無理数」になります。
「e」は「ネイピア数」です。不思議な数が現れてくるのです。