扔骰子的一道概率題
阿新 • • 發佈:2019-02-07
題目:一個骰子,6面,1個面是 1, 2個面是2, 3個面是3, 問平均擲多少次能使1,2,3都至少出現一次?
思路:對於一次實驗,1的概率是1/6, 2的概率是1/3, 3的概率是1/2。
我的方法:把它獨立的當做是三個過程。幾何分佈的期望EX=1/p,方差DX=(1-p)/p^2。
第一輪是必然事件,“第一次出現X值”(顯然第一回扔骰子就會出現一個X),期望值為1;
第二輪幾何分佈是“第一次出現新的值Y(之前都是X)”;
第三輪幾何分佈是“第一次出現另外一個新的值Z”;
3種大情況,每種大情況內又有2種大情況:
1、X為1,其概率為1/6
第二輪的p=5/6,第一輪的期望是6/5
第三輪,Y為2的概率是2/5,Y為3的概率是3/5
若Y為2,則Z=3 第三輪的p=1/2,期望是2
若Y為3,則Z=2 第三輪的p=1/3,期望是3
其期望是6/5+4/5+9/5=3.8
2、X為2,其概率為1/3
第二輪的p=2/3,第一輪的期望是3/2
第三輪,Y為1的概率是1/4,Y為3的概率是3/4
若Y為1,則Z=3 第三輪的p=1/2,期望是2
若Y為3,則Z=1 第三輪的p=1/6,期望是6
其期望是3/2+2/4+18/4=6.5
3、X為3,其概率為1/2
第二輪的p=1/2,第一輪的期望是2
第三輪,Y為1的概率是1/3,Y為2的概率是2/3
若Y為1,則Z=2 第三輪的p=1/3,期望是3
若Y為2,則Z=1 第三輪的p=1/6,期望是6
其期望是2+1+4=7
那麼綜合起來:1+6.3=7.3
為什麼第一次要單獨拿出來作為第一輪?
幾何分佈的期望是包括第一次就射箭成功的情況的。所以有可能是第二回扔骰子就出現了Y值,這對於幾何分佈來講屬於第一次試驗就成功,如果我把第一回扔骰子歸到第二輪幾何分佈,就漏掉了這種情況。因此我不能把第一回扔骰子算進去,應該從第二次實驗才開始進行第二輪幾何分佈。
因此實際上是三個過程: 第1輪,就是第一次必然事件,必定的出現了X。期望是1。 第2輪,幾何分佈,是“第一次出現新的值Y(之前都是X、或者第一次就是Y)”。 第3輪,幾何分佈,是“第一次出現另外一個新的值Z(之前都是X或Y、或者第一次就是Z )”
所以最終結果是7.3次。
概念回顧:
二項分佈:n次重複試驗成功的次數。
期望:E = np
方差:D = npq
幾何分佈:重複試驗第一次成功時的試驗次數。 期望: E =1/p 方差: D =(1-p)/p^2
因此實際上是三個過程: 第1輪,就是第一次必然事件,必定的出現了X。期望是1。 第2輪,幾何分佈,是“第一次出現新的值Y(之前都是X、或者第一次就是Y)”。 第3輪,幾何分佈,是“第一次出現另外一個新的值Z(之前都是X或Y、或者第一次就是Z
方差:D = npq
幾何分佈:重複試驗第一次成功時的試驗次數。 期望: E =1/p 方差: D =(1-p)/p^2