掛け金の収支                         戻る

 あるゲームで、X 円を掛け金として、勝った場合にN倍の払い戻しがあるということは、実際
に増えている金額は、(N−1)X 円である。逆に、負けた場合は、当然掛け金のX 円は没収さ
れる。このことは、数学的には自分の所持金が、−X 円増えることを意味する。

 このことに注意して、以下の問題を考えてみよう。

1. Nは、1,2,3,4,5,6 の何れかの数とする。ひとつのさいころを投げて、目の数が N
  のとき掛け金は N 倍に、その他のときは没収されるというゲームを行う。
  このとき、このゲームの期待金額が、0円となるようなNの値を求めよ。

 (解) A 円を掛け金として、目の数が N となる確率を、P とおくと、題意から次の等式が成
    り立つ。
           (N−1)AP−A(1−P)=0  すなわち、 NP=1

    ひとつのさいころを投げたとき、起こり得る全ての場合は、6通りで、目の数が N となる
    場合の数を、X とすれば、上記の式は、
                 NX=6
    と書き直すことが出来る。

N 1 2 3 4 5 6
X 1 1 1 1 1 1

  左の表から分かるように、NX=6 を満たす場合は、
         N=6
 の場合しかない。

2. Nは、2以上12以下の整数の何れかの数とする。2つのさいころを投げて、目の数の和
  が N のとき掛け金は N 倍に、その他のときは没収されるというゲームを行う。
  このとき、このゲームの期待金額が、0円となるようなNの値を求めよ。

 (解) 1.と同様に考えて、等式 NX=36 を満たすようなNを求めればよい。

N  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12
X 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1

   左の表より、求めるNの値は、
      N=9
  である。

 同じような問題を、さいころが3個の場合、4個の場合についても考えようとしたが、次の表
からも分かるように、ゲームの期待金額が、0 円になる場合はないようである。

N 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
X 1 3 6 10 15 21 25 27 27 25 21 15 10 6 3 1


  NX=216

N 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
X 1 4 10 20 35 56 80 104 125 140 146
N 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24  
X 140 125 104 80 56 35 20 10 4 1  



   NX=1296




 さいころの個数が 5 以上の場合について、ゲームの期待金額が、0 円になる場合は果た
して起こり得るのだろうか?今後の研究課題としたい。