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確率・幾何確率

ランダムに来る2人は、会えるのか

AさんとBさんが 12:00〜13:00 のどこかにランダムに来て、相手を 15 分だけ待ちます。 「2人を呼ぶ」を押すと、実際に到着時刻を引いて、会えたか・すれ違ったかを試せます。

点1つ=1回の実験(オレンジ=会えた青=すれ違い
最新の1組のタイムライン(棒=待っている時間)
「2人を呼ぶ」を押すと、AさんとBさんが来ます。

なぜ43.75%なのか

横軸に A さんの到着時刻、縦軸に B さんの到着時刻をとると、起こりうる組み合わせは下の正方形ぜんぶになります。出会えるのは「到着時刻の差が待つ時間以内」、つまり真ん中のの部分だけです。確率は「帯の面積 ÷ 正方形の面積」で求まります。

会える帯 Aの到着 → Bの到着 →

帯以外(会えない部分)は2つの三角形なので、確率は次の式になります。

出会える確率 = 1 − ((60−15)/60)² = 1 − (45/60)² = 0.4375(43.75%)

待つ時間を長くすると帯が太くなり、確率が上がります。スライダーで変えてみてください。

出典・由来

面積の比で確率を求める「幾何確率」の代表的な題材で、「ランデブー問題(待ち合わせ問題)」として確率論の教科書で広く扱われています。参考:Geometric probability(英語版ウィキペディア)