概率与期望问题?
这种题型出现在2019高考全国数学卷1中。
问题1:
假设A在某一局前剩余的钱是N元,如果此时游戏继续,A赢的概率是P(n),那么
P(0)=0,P(9)=1,
当n既不是0也不是9时,有三种情况可以继续博弈:
(1) A赢了一手,n加1,继续游戏直到游戏结束(如果A已经赢了,可以视为继续游戏0次,可以并入这种情况)。
(2)如果A输了一手,N减1,游戏继续进行到游戏结束(如果A已经输了,这种情况可以合并)。
(3)甲乙双方打成平手,N不变。继续游戏,直到游戏结束。
所以P (A最后赢了)=P (A这次赢了,最后赢了)+P (A这次输了,但最后赢了)+P(这次,A最后赢了)
从而得到递推公式p(n)= 0.4×p(n+1)+0.5×p(n-1)+0.1×p(n)。
根据递推公式和P(0)=0,P(9)=1,P (n) = K× (5 N/4 N-1),其中K = 4 ^ 9/(5 ^ 9-4 ^ 9)。
N=3,p(3)= 4096/27721≈0.14758开头。
所以A最后胜利的概率是0.14758,B最后胜利的概率是1-P(3)≈0.85242。
问题2:
我们假设在某场比赛之前,A的剩余钱是N元。此时,玩K游戏后,游戏结束。对于每个N,K,期望是E(n)。
那么E(0)=E(9)=0。
经过类似于第一个问题的分类讨论,可以得到递推公式(数学期望可以分类分别求期望,再求期望期望)
E(n)= 0.4×E(n+1)+0.5×E(n-1)+0.1×E(n)+1
接下来的计算方法和1题差不多。