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20を3回連続で引く確率は?計算方法も解説!(20パーセント:0.2³:0.008:0.8%:確率計算:試行回数など)

20パーセントを3回連続で引く確率
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くじ引きやゲーム、抽選などで、20パーセントの当たりを3回連続で引く確率が気になる場面は少なくありません。

直感ではかなり難しそうに感じられても、確率の基本である掛け算を使えば、答えは比較的すぐに求められます。

この記事では20パーセントを小数に直す方法、0.2を3回掛ける計算、パーセント表示への戻し方、試行回数を増やした場合の考え方まで、順番に整理します。

確率は感覚だけで判断せず、条件を確認して数式に置き換えることが大切です。

20パーセントを3回連続で引く確率

20パーセントを3回連続で引く確率

それではまず20パーセントを3回連続で引く確率について解説していきます。

確率の結論と数値

各回で20パーセントの結果を引く確率が変わらず、前の結果が次の結果に影響しない場合、3回連続で引く確率は0.8パーセントです。

小数では0.008となり、1,000回のまとまった挑戦のうち、平均的には8回ほど起こる計算になります。

20パーセントを3回連続で引く確率は、0.2×0.2×0.2で求めます。

計算結果は0.008であり、パーセントに直すと0.8パーセントです。

ここでいう0.8パーセントは、100回やって0.8回起こるという意味ではありません。

同じ条件で非常に多くの試行を行ったとき、全体に占める割合が0.8パーセント付近に近づいていくという意味です。

20パーセントを小数へ変換する方法

確率の掛け算では、パーセント表示を小数表示にしてから計算するのが基本です。

20パーセントは100分の20なので、20を100で割って0.2にします。

つまり、1回だけ20パーセントの結果を引く確率は0.2です。

表示方法 意味 20パーセントの場合
パーセント表示 100回あたりの割合 20パーセント
小数表示 1を全体とした割合 0.2
分数表示 全体に対する部分 20分の4
比のイメージ 5回に1回程度 1対5

パーセントのまま20×20×20と計算すると、8,000という大きな数字になってしまいます。

これは確率として扱うには不便なため、先に0.2へ変換する手順を覚えておくと安心です。

連続という条件の重要性

3回連続とは、1回目、2回目、3回目のすべてで20パーセントの結果が出ることを指します。

途中で外れた後に当たり直すケースや、3回のうち1回だけ当たるケースは含まれません。

連続成功では、必要なすべての出来事が同時に成立するため、確率を掛け合わせます。

1回目に成功する確率は0.2です。

1回目と2回目の両方で成功する確率は0.2×0.2で0.04です。

さらに3回目も成功する確率は0.04×0.2で0.008になります。

回数が1回増えるごとに0.2をもう一度掛けるため、連続成功の確率は急速に小さくなります。

確率を掛け算で求める計算方法

続いては確率を掛け算で求める計算方法を確認していきます。

独立した試行の考え方

確率を単純に掛け算できるのは、それぞれの試行が独立している場合です。

独立とは、前回に当たったか外れたかによって、次回の当たる確率が変化しない状態をいいます。

毎回カードを戻してから引く抽選や、毎回同じ確率で判定されるゲームの抽選は、独立試行として考えやすい例です。

各回の成功率が常に20パーセントなら、連続成功の確率は0.2を必要回数だけ掛けます。

一方で、当たりを引いたら景品がなくなる抽選や、カードを戻さずに引く場合は、次回の確率が変化します。

その場合は0.2を単純に3回掛ける方法では正確に計算できません。

0.2の3乗を計算する手順

同じ数を3回掛ける計算は、指数を使って0.2の3乗と表せます。

まず0.2×0.2を計算すると0.04です。

次に0.04×0.2を計算すると0.008になります。

0.2の2乗は0.04です。

0.2の3乗は0.008です。

小数点以下の桁数にも注目すると、計算ミスを見つけやすくなります。

0.2は5分の1でもあるため、分数で考えることもできます。

5分の1を3回連続で引くなら、5×5×5で125分の1となり、これを小数にすると0.008です。

小数をパーセントへ戻す方法

計算後の0.008をパーセント表示にするには、100を掛けます。

0.008×100は0.8なので、答えは0.8パーセントです。

小数の0.008と0.8パーセントは同じ大きさを表しているため、混同しないよう注意しましょう。

小数 パーセント おおよその頻度
0.2 20パーセント 5回に1回
0.04 4パーセント 25回に1回
0.008 0.8パーセント 125回に1回
0.0016 0.16パーセント 625回に1回

パーセントへ直すときは小数点を右へ2桁動かすと覚えると、計算を素早く確認できます。

試行回数と起こりやすさの関係

続いては試行回数と起こりやすさの関係を確認していきます。

125回に1回という目安

0.8パーセントは、確率を分数にすると125分の1です。

このため、平均的な目安としては125回に1回程度、20パーセントを3回連続で引く出来事が起こると考えられます。

ただし125回挑戦すれば必ず1回成功するわけではありません。

125回の中で一度も起こらない場合もあれば、短い間隔で複数回起こる場合もあります。

125回に1回は長期的な平均の目安です。

特定の125回において成功回数が1回になる保証ではありません。

確率は将来の一回一回を確定させる数値ではなく、起こりやすさを数値化したものです。

挑戦回数を増やした場合の見方

3回連続成功を狙う機会が増えれば、少なくとも1回は達成する可能性も高まります。

たとえば独立した3回セットを10回行うなら、それぞれのセットで成功する確率は0.8パーセントです。

ただし10回分の成功確率を単純に0.8パーセント×10として8パーセントと断定することは、厳密にはできません。

少なくとも1回成功する確率を求めるには、一度も成功しない確率を利用します。

1セットで成功しない確率は1から0.008を引いた0.992です。

10セットすべてで成功しない確率は0.992を10回掛けて求めます。

その結果を1から引くと、10セット中に少なくとも1回成功する確率になります。

このような考え方は、ガチャ、検査、品質管理、営業の成約率などでも活用されています。

連続する試行と重なる試行

試行回数を数えるときは、3回セット同士が重なるかどうかも重要です。

1回目から3回目、4回目から6回目のように分けるなら、セットは重なりません。

一方で1回目から3回目、2回目から4回目、3回目から5回目のように調べる場合、各セットは結果を共有します。

このように重なる連続判定では、個々の3回セットを完全に独立とは扱えません。

連続記録の発生回数を正確に調べる際は、試行の区切り方を先に決める必要があります。

基本問題では独立した3回の成功確率を求めることが中心なので、まず0.2の3乗を確実に理解しましょう。

20パーセント以外との確率比較

続いては20パーセント以外との確率比較を確認していきます。

成功確率別の3回連続の違い

1回の成功率が少し変わるだけでも、3回連続の確率には大きな差が生まれます。

これは同じ確率を繰り返し掛けるためです。

1回の成功確率 小数 3回連続の確率 おおよその頻度
10パーセント 0.1 0.1パーセント 1,000回に1回
20パーセント 0.2 0.8パーセント 125回に1回
30パーセント 0.3 2.7パーセント 約37回に1回
50パーセント 0.5 12.5パーセント 8回に1回
80パーセント 0.8 51.2パーセント 約2回に1回

20パーセントは1回だけなら珍しくない確率ですが、3回連続になると0.8パーセントまで下がります。

連続条件が加わると、単発の印象よりも成功率は低くなりやすい点がポイントです。

4回連続と5回連続の確率

20パーセントを4回連続で引く確率は、0.2の4乗で0.0016です。

パーセント表示では0.16パーセントとなり、625回に1回程度の目安になります。

5回連続なら0.2の5乗で0.00032となり、0.032パーセントです。

これは3,125回に1回程度であり、かなり珍しい出来事といえるでしょう。

20パーセントの連続成功は、回数が1回増えるごとに前の確率へ0.2を掛けます。

3回連続は0.8パーセント、4回連続は0.16パーセント、5回連続は0.032パーセントです。

成功率が20パーセントの場合、回数を重ねるほど必要な試行回数の目安は5倍ずつ大きくなります。

外れる確率から考える方法

20パーセントで当たるなら、外れる確率は80パーセントです。

小数では0.8となり、3回連続で外れる確率は0.8の3乗で0.512です。

パーセントにすると51.2パーセントなので、3回続けて外れるほうが、3回続けて当たるより大幅に起こりやすいとわかります。

当たりと外れのどちらに注目するかで、立てる式は変わります。

求めたい結果が成功なのか失敗なのかを最初に明確にすることが、確率計算の出発点です。

計算時に確認したい条件

続いては計算時に確認したい条件を確認していきます。

毎回20パーセントなのかという確認

問題文に20パーセントと書かれていても、毎回同じ確率とは限りません。

初回だけ20パーセントで、次回以降は確率が変化する仕組みなら、それぞれの数値を使って計算します。

たとえば1回目が20パーセント、2回目が30パーセント、3回目が10パーセントなら、0.2×0.3×0.1を計算します。

この場合の答えは0.006であり、0.6パーセントです。

同じ数を掛ける指数計算は便利ですが、条件が同一である場合に使う方法だと理解しておきましょう。

戻さない抽選での計算

箱の中に当たりが2枚、外れが8枚あり、引いたカードを戻さずに3回連続で当たりを引く状況を考えます。

この場合、そもそも当たりが2枚しかないため、3回連続で当たりを引く確率は0です。

当たりが3枚、外れが12枚の合計15枚なら、1回目は15分の3、2回目は14分の2、3回目は13分の1となります。

毎回の分母と分子が変わるため、0.2の3乗とは異なる式になります。

抽選後に元へ戻すかどうかは、確率問題の答えを左右する大切な条件です。

四捨五入と表示の注意点

0.008は正確には0.8パーセントですが、表示する桁数によっては1パーセントや0.80パーセントと書かれることもあります。

概算として示すなら約0.8パーセントと表現してもよいでしょう。

ただし0.08パーセントと書くと10分の1の値になってしまうため、小数点の位置には注意が必要です。

0.008を100倍すると0.8になるという変換を、最後にもう一度確認すると安心です。

数値の意味を伝える際は、0.8パーセントに加えて125回に1回程度という目安を添えると、読み手にも伝わりやすくなります。

20パーセントを3回連続で引く確率のまとめ

20パーセントを3回連続で引く確率は、各回が独立しており、毎回の成功率が同じ20パーセントであるなら0.2の3乗で計算できます。

計算結果は0.008であり、パーセント表示では0.8パーセントです。

頻度の目安では125回に1回程度となりますが、125回試せば必ず一度起こるという意味ではありません。

確率計算では、パーセントを小数に変換し、連続する成功なら掛け算を行い、最後に必要ならパーセントへ戻します。

20パーセントの3回連続は、単発よりも大きく起こりにくくなることを押さえておけば、抽選やゲームの確率を冷静に読み解けるでしょう。