投擲一枚骰子,擲出連續3次點數2在累積得到30次點數5之前的概率如何計算?

時間 2021-05-31 11:09:48

1樓:Li2CO3

所求情況分為"出現三連2之前出現了「0/1/2/3/.../28/29」個5"這樣茫茫多種情況的總和,難以直接計算。

考慮其反面,是"出現30個5之前連續投擲的過程中出現了「0」個三連2",看起來就簡明很多。

投擲過程中,總會有(以概率1有)乙個時刻先達成"1個5"或"三連2"。所求概率就是連續30次在"1個5"和"三連2"中先出現了"1個5"。(這樣轉化的條件是,5並不出現在"三連2"中。

如果將"222"變為"2252",那"35162252.."時就會立即終止)

所以所求概率就是「在三連2之前出現乙個5」的30次方。

在既沒有出現三連2又沒有出現5的時候,一共有三種狀態。

a.上一次不是2。設此時先出現"5"的概率是p

b.上一次是2,但再上一次不是2。設此時先出現"5"的概率是q

c.上兩次都是2(當然倒數第三次不是2)。設此時先出現"5"的概率是r。

考慮每種狀態轉化到其他狀態的各種可能性。

a有1/6(5)直接結束(Good Ending:先出現5),1/6(2)轉化到b,4/6(1346)還在a。

b有1/6(5)直接結束(Good Ending:先出現5),1/6(2)轉化到c,4/6(1346)蹦回到a。

c有1/6(5)直接結束(Good Ending:先出現5),1/6(2)以另一種方式結束(Bad Ending:出現了三個2),4/6(1346)前功盡棄,蹦回到a。

所以由概率可以得到

p=1/6*1+1/6*q+4/6*p

q=1/6*1+1/6*r+4/6*p

r=1/6*1+1/6*0+4/6*p

整合得到

q=1-2(1-p),

r=1-8(1-p),

0=1-44(1-p),

所以p=1-1/44=43/44。

因此原題所求概率為1- (43/44)^30 =0.498266....

是乙個"比較"接近1/2的數。(如果把30改成31會變成0.509669...,變得略大於1/2

這種接近50%的隨機事件有可能是來自於博(du)弈(bo)遊戲中,莊家定然坐在0.5017...勝率的一邊。

這種多次重複的博弈之中,微小的勝率差也會導致長期下來的大輸贏。最後這段與題無關,可無視。

2樓:靈劍

反過來計算30次5之前沒有出現3次連續的2應該稍微簡單一些。

第一步我們先計算:長度為n的序列,其中既沒有5,也沒有三個連續的2的概率。我們將它分為三類:

結尾不是2;結尾只有乙個2;結尾有兩個2三類,分別記為f1(n), f2(n), f3(n),記 則

又有所以

第二步,我們計算乙個序列在第一次出現5之前,從未出現連續的3個2的概率。這個概率可以寫成:記則

用類似於等比數列求和的方式可以求出中間的矩陣求和的結果:

於是要求的概率為:

接下來,如果30次出現5之後都沒有出現連續三個2,就意味著第二步中的序列連續出現了30次,概率為

則原題目中要求的概率就是:

它比0.5稍微小一點,也就是說先出現連續3次2的概率略小,但兩者幾乎是一樣的

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