例析一道概率數(shù)列綜合題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

有人玩硬幣走跳棋的游戲,已知硬幣出現(xiàn)正反面的概率都為1/2,棋盤上標(biāo)有第0站、第1站、第2站、第3站、……第100站,一枚棋子開始在第0站,棋手每擲一次硬幣棋子向前跳動(dòng)一次。若擲出正面,棋子向前跳一站,若擲出反面,棋子向前跳兩站,直到棋子向前跳到第99站(勝利大本營(yíng))或第100站(失敗大本營(yíng))時(shí),此游戲結(jié)束。設(shè)棋子向前跳到第站概率為Pn,

(1)求P0,P1,P2;

(2)求證:Pn-Pn-1=-(P­n-1-Pn-2)/2;

(3)求P99及P100。

分析:(1)棋子在第0站為必然事件,故概率為P0=1,若擲一次出正面則P1=1/2,棋子可從第0站向前跳兩站直達(dá)第2站,也可先跳到第1站,再跳到第2站。故P2=(1/2)×(1/2)+(1/2)=3/4。

(2)證明:棋子向前跳到第n站(2≤n≤99)的情況有兩種:

第一種,棋子先向前跳到第n-2站,又?jǐn)S出反面。其概率為Pn-2/2

第二種,棋子先向前跳到第n-1站,又?jǐn)S出正面。其概率為Pn-1/2

∴Pn=Pn-2/2 + Pn-1/2,

&there4 高中物理;Pn-Pn-1=-(Pn-1-Pn-2)/2。

(3)解:由(2)知P1-P0,P2-P1,P3-P2,P4-P3,…P99-P98,是首項(xiàng)為P1-P0=-1/2公比為-1/2的等比數(shù)列。

∴P1-P0=-1/2, P2-P1=(-1/2)2, P3-P2=(-1/2)3, …P99-P98=(-1/2)99,以上各式相加得:

P99-1=(-1/2)+(-1/2)2+(-1/2)3+(-1/2)4+…+(-1/2)99=(-1/2)[1-(-1/2)99]/(1+1/2)

∴P99=2[1-(1/2)100]/3。而第100站只能從第98站直達(dá)這一種情況。因?yàn)榈降?9站時(shí)此游戲已結(jié)束了。故P100=P98/2=1/2 × [2/3 + (-1/2)98/3]=1/3 + (1/2)99/3。

評(píng)析:平時(shí)的概率應(yīng)用題大都是將概率與排列組合結(jié)合,此題將概率與數(shù)列結(jié)合起來,同時(shí)又有游戲背景,趣味性濃。第100站的概率要小心隱含的陷阱。



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