『同異等率混合状態』


【問題1】

 2種類の玉が混ざり合って1つの袋に入っています。
この袋から無作為に2つの玉を選び出します。
すると選び出された2つの玉は互いに同種類か異種類です。

さて問題です。
どちらの場合も等確率になるような球数の組合せはあるでしょうか?
ただし、それぞれの球数は m,n とし、m≧n≧1 とします。

ある場合はその一般解を理論的に示してください。
ない場合はその証明をしてください。


以下の問題2,3は不完全でした。
詳しくは【寄せられた解答】をお読みください。
さらに下にある新問題2,3の方を解いてみてください。

【問題2】

 3種類の玉が混ざり合って1つの袋に入っています。
この袋から無作為に2つの玉を選び出します。
すると選び出された2つの玉は互いに同種類か異種類です。

さて問題です。
どちらの場合も等確率になるような球数の組合せはあるでしょうか?
ただし、それぞれの球数は p,q,r とし、p≧q≧r≧1 とします。

ある場合はその一般解を理論的に示してください。
ない場合はその証明をしてください。

【問題3】

 k(≧2)種類の玉が混ざり合って1つの袋に入っています。
この袋から無作為に2つの玉を選び出します。
すると選び出された2つの玉は互いに同種類か異種類です。

さて問題です。
どちらの場合も等確率になるような球数の組合せはあるでしょうか?
ただし、それぞれの球数は n1,n2,…,nk とし、
1≦n1≦n2≦…≦nk とします。

ある場合はその一般解を理論的に示してください。
ない場合はその証明をしてください。


【新問題2】

3種類の玉が混ざり合って1つの袋に入っています。
それぞれの球数は p,q,r とし、p≧q≧r≧1 とします。
この袋から無作為に2つの玉を選び出します。
すると選び出された2つの玉は互いに同種類か異種類です。

そこで、どちらの場合も等確率になる球数の組合せを考えます。
ただし、2種類の玉なら等確率になる球数の組合せは m,n(m≧n≧1) でした。

3種類の玉で r=n の時、玉の総数が最少になる場合の一般解を示してください。

【新問題3】

k(≧4)種類の玉が混ざり合って1つの袋に入っています。
それぞれの球数は x1,x2,…,xk とし、
1≦x1≦x2≦…≦xk とします。

この袋から無作為に2つの玉を選び出します。
すると選び出された2つの玉は互いに同種類か異種類です。

そこで、どちらの場合も等確率になる球数の組合せを考えます。
ただし、2種類の玉なら等確率になる球数の組合せは m,n(m≧n≧1) でした。

k種類の玉で x1=n の時、玉の総数が最少になる場合の一般解を示してください。


 解答用紙はこちらです。 【寄せられた解答】


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