abcまたはa+b+cの少なくとも一方が3の倍数であれば、条件を満たします。
1)abcが3の倍数のとき
2)a+b+cが3の倍数のとき
の2つに分けて考えます。
1)abcが3の倍数のとき
サイコロの目のうち、3の倍数であるものは3と6の二つです。
a、b、cのうち一つでも3と6のいずれかなら、条件を満たします。
この確率を直接求めるのは大変ですよね。
よって、余事象「a、b、cのいずれも3の倍数でない」確率を考えます。
余事象の起きる確率は
(4/6)・(4/6)・(4/6)=(2/3)³=8/27
となりますね。
ゆえに、abcが3の倍数となる確率をp₁とすると、
p₁=1-8/27=19/27
となります。
2)a+b+cが3の倍数のとき
まず初めに注意ですが、abcが3の倍数でない場合を考えます。
というのは、a+b+cが3の倍数のときの(a, b, c)の組を考えると、abcが3の倍数である組が必ず含まれます。
それらの組は、もしそのまま求めようとすると、重複して数えることとなってしまいます。
よって、a、b、cはいずれも3の倍数でないとします。
これを念頭に、条件を満たす(a, b, c)の組を求めるのですが、すべてを書き出そうとすると大変なので、3組を小さな順に並べた組をまず考えます。
その組は、
=(1, 1, 1), (1, 1, 4), (1, 4, 4), (2, 2, 2), (2, 2, 5), (2, 5, 5), (4, 4, 4), (5, 5, 5)
の8通りです。
この各々について、a、b、cを割り当てれば良いですが、その順序は、
(a, b, c), (a, c, b), (b, a, c), (b, c, a), (c, a, b), (c, b, a)
の6通りです。
これは、3!の値に等しいです。
よって、2)の条件を満たすサイコロの組は8×6=48通りとなります。
全てのサイコロの組は6³=216ですので、
a+b+cが3の倍数となる確率をp₂とすると、
p₂=48/216=2/9
となります。
1)と2)の場合は互いに排反な事象ですから、
求める確率はp₁+p₂となります。
∴p₁+p₂
=(19/27)+(2/9)
=(19+6)/27
=25/27
ということで、求める確率は25/27となるはずです。
間違っていたらすみません。