東工大数学'24年前期[4]

nを正の整数とし、,・・・,n枚の硬貨とする。各に対し、硬貨を投げて表が出る確率を,裏が出る確率をとする。このn枚の硬貨を同時に投げ、表が出た硬貨の枚数が奇数であれば成功、というゲームを考える。
(1) ()のとき、このゲームで成功する確率を求めよ。
(2) ()のとき、このゲームで成功する確率を求めよ。
(3) (m:正の整数)で、に対して
とする。このゲームで成功する確率をとするとき、を求めよ。


【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

解答 本問も[3]に続いて、2項間漸化式を用いて解答できます。(3)はややこしく計算がごたつきます。は公式ですが、は公式とは言えないので、試験会場で導けるようにしておきましょう。

(1) 枚の硬貨投げで成功するのは、n枚の硬貨投げで成功(確率)して、枚目で裏が出る(確率)か、n枚の硬貨投げで成功せず(確率)枚目に表が出る(確率)場合です。よって、

 ・・・@ (2項間漸化式を参照)
 ・・・A ∴
@−Aより、
よって、は、公比:,初項:等比数列です。硬貨1枚のとき成功する確率は、1枚投げて表が出る確率でです。よって、
......[]

(2) 枚の硬貨投げで成功するのは、n枚の硬貨投げで成功(確率)して、枚目で裏が出る(確率)か、n枚の硬貨投げで成功せず(確率)枚目に表が出る(確率)場合です。よって、
をかけて(漸化式の技巧を参照)
は公差:,初項:等差数列です。硬貨1枚のとき成功する確率は、1枚投げて表が出る確率でです。よって、
.....[]

(3) 枚の硬貨をm個ずつ分けて考えます。m枚の硬貨の各一を投げて、表が出る確率をpとします。m枚の硬貨についてはm枚の硬貨についてはm枚の硬貨についてはです。
m枚の硬貨投げで成功する確率をとします。
枚の硬貨投げで成功するのは、
m枚の硬貨投げで成功(確率)して、枚目で裏が出る(確率)か、m枚の硬貨投げで成功せず(確率)枚目に表が出る(確率p)場合です。よって、

 ・・・B
 ・・・C ∴
B−Cより、
は、公比:,初項:の等比数列です。硬貨1枚のとき成功する確率は、1枚投げて表が出る確率でです。よって、
 ・・・D
ここで、
極限の公式より、


 ・・・E
Dにおいてのとき、
 (このときのとします)
とするとE(と考えて)を用いて、より、
 ・・・F
同様に、Dにおいてのとき、
 (このときのとします)
とするとE(と考えて)を用いて、
 ・・・G
同様に、Dにおいてのとき、
 (このときのとします)
とするとE(と考えて)を用いて、
 ・・・H

枚の硬貨を投げて成功するのは、に対するm枚の硬貨投げで表が出た枚数、に対するm枚の硬貨投げで表が出た枚数、に対するm枚の硬貨投げで表が出た枚数、について、
奇数、奇数、奇数、となるか、奇数、偶数、偶数、となるか、偶数、奇数、偶数、となるか、偶数、偶数、奇数、となる場合です。その確率は、
F,G,H()より、





......[]



【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

  東工大数学TOP  数学TOP  TOPページに戻る

【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。

各問題の著作権は
出題大学に属します。

©2005-2024
(有)りるらる
苦学楽学塾 随時入会受付中!
理系大学受験ネット塾苦学楽学塾
(ご案内はこちら)ご入会は、
まず、こちらまでメール
お送りください。