Dim
Dim личный блог
24 июля 2016, 21:25

Задача. Мат. ожидание.

Представьте, что вы подбрасываете монетку до тех пор, пока два раза подряд не выпадет «орел». Сколько бросков (в среднем) вам потребуется?

Разумеется, мы считаем монетку «честной», то есть имеющей равные шансы выпадения «орла» и «решки». Ответ требует понимания того, что такое среднее число бросков. Математики обычно говорят о «математическом ожидании» числа бросков. Полезно заметить, что если результатом первого броска стало выпадение решки, то весь эксперимент как бы начался заново и продлится на один ход дольше.

Начнем с двух орлов. Пусть B — количество ходов, через которое в среднем наступит выигрыш. Рассмотрим также две вспомогательных величины BР и ВО: первая из них будет означать среднее число ходов до выигрыша, если на первом ходу выпала решка, а вторая — среднее число ходов до выигрыша, если на первом ходу выпал орел.

Заметим, что так как орел и решка на первом ходу имеют равные шансы, то В = ( BР + ВО)/2.

Однако это не все, что можно получить «на пальцах» из условий задачи и введенных только что обозначений. Действительно, если на первом ходу выпал орел, то на втором ходу с вероятностью 1/2 игра заканчивается и имеет длину 2, а с вероятностью 1/2 выпадает решка, и игра продолжается. Длина такого продолжения (опять же, в среднем!) на 1 больше чем длина игры, начавшейся решкой, потому что тут решка выпала на втором ходу. Это означает, что ВО = (2 + (1 + BР))/2. Если же игра началась с решки, то она точно не закончится после второго хода, то есть после решки игру можно считать начавшейся заново и длящейся на один ход больше, чем если бы этой решки вначале не было. Иначе говоря, BР = 1 + В.

Мы получили три линейных уравнения, связывающих величины ВBР и ВО. Решив полученную систему, найдем ВО = 5, BР = 7, В = 6. Итак, в среднем выпадение двух орлов можно ожидать на шестом ходу.

30 Комментариев
  • Tуземец
    24 июля 2016, 21:41
    игру можно начинать с решки только если до этого уже было выпадение двух орлов.спокойной ночи
    • neophyte
      24 июля 2016, 22:03
      дядя Вова, :)
      Это другая задача.
      • Tуземец
        24 июля 2016, 22:05
        Николай Скриган, а чё он первый начал
  • scorp
    24 июля 2016, 22:07
    Я когда ворую деньги из пенсионного фонда в оффшоры тоже монету 2 раза подкидываю
  • risk monitor
    24 июля 2016, 22:15
    Если грамотно работать с монетой, то результат всегда будет выгоден организатору торгов
  • Hedgehog
    24 июля 2016, 22:46
    «что если результатом первого броска стало выпадение решки, то весь эксперимент как бы начался заново»

    Это разные вещи — учитывать исход первого бросания и не учитывать (как бы заново).
  • lenok
    24 июля 2016, 22:57
    надо не так, подвешиваешь кольцо, лучше обручалку (без камней) на нитку длинную, чтоб было см 25-30, а так 50-60 см, и спрашиваешь «будет эта сделка выгодной?» Если кольцо раскачивается параллельно к телу -то нет, если перпендикулярно то — да. Кольцо само начинает раскачиваться.
    • b@e
      24 июля 2016, 23:18

      lenok, а если кольцо наврет, что, его выкинуть, и купить другое, неврущее?

      • lenok
        24 июля 2016, 23:41
        b@e, нет, не врет, попробуйте
        ничего выкидывать нельзя
        уж поверьте мне немного
        Проверьте сами
        • b@e
          25 июля 2016, 07:26
          lenok, а если кольца нет, то что подвешивать?
  • Кухонный трейдер
    25 июля 2016, 04:33
    Школьники оккупировали смартлаб.
    Читайте на ночь Феллера, и будет вам счастье.
  • MS
    26 июля 2016, 17:08
    Матожидание числа бросков равно шести.
  • MS
    26 июля 2016, 17:14
     Прямой подсчёт (без красивостей, как в тексте) даёт для вероятности закончить игру на k-м ходу: Число Фибоначчи(k-1)/2^k.
    Дальше подсчитывается матожидание по его определению.

Активные форумы
Что сейчас обсуждают

Старый дизайн
Старый
дизайн