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任意の面数を持つサイコロを、任意の回数ないし個数振る際の各種の値は、振る回数ないし個数を f(ただし かつ 0 ≤ f)、面数を p(ただし かつ 1 ≤ p)とし、各回の出目の和を合計値とすると、一般に以下の式で求められる。例として、3D6 (f = 3, p = 6) の場合の値を添えた。
合計値
最小値
最小の合計値は、回数に等しい。
(最小値)= f
例:3
最大値
最大の合計値は、回数と面数の積に等しい。
(最大値)= fp
例:3×6 = 18
分布範囲
合計値の分布範囲は、最大値と最小値の差に等しく、回数と面数-1の積に等しい。
(分布範囲)= fp-f = f(p-1)
例:3×6-3 = 3(6-1) = 15
合計値の数
合計値が取り得る値の数は、分布範囲に1を加えた値に等しい。
(合計値数)= fp-f+1 = f(p-1)+1
例:3×6-3+1 = 3(6-1)+1 = 16
中点値
サイコロの出目の合計値を考えた場合、その中点値 (mid-range) は、全種類の合計値の算術平均に等しく、また必ず期待値に一致する。このため、各合計値の確率を計算せずとも、中点値を求めることで、極めて平易に期待値を知ることができる。具体的には、最大値と最小値の和を2で割った値であり、回数と面数+1の積を2で割った値に等しい。
(中点値)= =
例: = = 10.5
総順列数
出目の順列の総数は、p 種類の出目から重複を許して f 回並べる重複順列となる。
(総順列数)= pΠf = pf
例:6Π3 = 63 = 216
任意の合計値の順列数
任意の合計値となる出目の順列の数は、パスカルの三角形を応用し、 の係数を求めることで算出可能である。任意の合計値を s(ただし かつ f ≤ s ≤ fp)とすると、
(任意合計値順列数)=
まず前述の式を変形し、パスカルの三角形の母関数を導き出す。
=
=
=
これを展開して、各項の係数を取り出し整理すると、上記の式となる。
例(任意の合計値を11とした場合):
= 10C2·3C0·(-1)0+4C2·3C1·(-1)1
= 45×1×1+6×3×(-1)
= 27
確率
任意の合計値
任意の合計値が出る確率は、上記の任意合計値順列数を総順列数で割った値となる。
(任意合計値の確率)=
例(任意の合計値を11とした場合): = = 0.125
ゾロ目
すべて同じ目が出る確率は、
(ゾロ目の確率)= =
例: = = ≈ 0.0278
すべての目が1回以上
f ≥ p の時に、全種類の目が少なくとも1回以上出る確率は、
(すべての目が1回以上の確率)=
例(7D6 の場合): = = ≈ 0.0154
任意の目が1回以上
任意の目が少なくとも1回以上出る確率は、
(任意の目が1回以上の確率)=
例: = = ≈ 0.1667
任意の目が1回
任意の目が1回のみ出る確率は、
(任意の目が1回の確率)=
例: = ≈ 0.1157
任意の目が0回
任意の目が1回も出ない、つまり任意の目以外の目しか出ない確率は、
(任意の目が0回の確率)=
例: = ≈ 0.5787
ふ〜ん
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