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■30394 / inTopicNo.1)  確率の漸化式
  
□投稿者/ Coma(-_-)zz 一般人(1回)-(2007/12/29(Sat) 01:08:34)
    名城大の入試問題ですが、何人かの教師仲間に聞いても分からなかったのでご教授ください。

    袋の中に赤球が3個,白球が7個入っている.この中から無作為に1個取り出し,取り出した球が赤ならば,替わりに白球を1つ,白ならば,替わりに赤球を1つ袋に入れる.最初に赤球を取り出す確率を p(1) とし,この試行を n-1 回繰り返した後,次に赤球を取り出す確率を p(n) とするとき,次の問いに答えよ.
    (1) p(1),p(2) を求めよ.
    (2) p(n+1)をp(n) の式で表せ.
    (3) p(n) を n の式で表し,n→∞のときの極限値を求めよ。
    (テキストで書くために表記を変更しています)

    数研の模範解答では
    (2) p(n+1)=p(n){p(n)-1/10}+(1-p(n)){p(n)+1/10}
         =4/5*p(n)+1/10

    となっています。最終的なこの漸化式は正しいと思えるのですが、
    p(n){p(n)-1/10}
    の部分が「n回目が赤玉で(n+1)回目が赤玉」の確率
    (1-p(n)){p(n)+1/10}
    の部分が「n回目が白玉で(n+1)回目が赤玉」の確率
    と理解すると、実際にはそうはなりません。

    そもそもこの解答の式は間違っているような気がしているのですが、もしかしたら別の理解の方法があるのかもしれません。よろしくお願いします。

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■30398 / inTopicNo.2)  (削除)
□投稿者/ -(2007/12/29(Sat) 02:46:14)
    この記事は(投稿者)削除されました
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■30399 / inTopicNo.3)  Re[2]: 確率の漸化式
□投稿者/ Coma(-_-)zz 一般人(4回)-(2007/12/29(Sat) 07:24:03)
    n=2のときは成り立ちますが、n=3では成り立ちません。

    p(2)=3/10*2/10+7/10*4/10=17/50
    ですから、漸化式に当てはめると
    p(3)=p(2){p(2)-1/10}+(1-p(2)){p(2)+1/10}
    =17/50(17/50-1/10)+(1-17/50)(17/50+1/10)
    =51/625+363/1250
    =93/250

    ところが
    「2回目が赤玉で3回目が赤玉」の確率は
    3/10*2/10*1/10+7/10*4/10*3/10
    =90/1000≠51/625

    「2回目が白玉で3回目が赤玉」の確率は

    3/10*8/10*3/10+7/10*6/10*5/10
    =282/1000≠363/1250

    で合いません。
    ただし
    90/1000+282/1000
    =93/250
    ですから最終的な答は合っています。

246×239

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■30421 / inTopicNo.4)  Re[3]: 確率の漸化式
□投稿者/ miyup ファミリー(197回)-(2007/12/30(Sun) 07:29:12)
    No30399に返信(Coma(-_-)zzさんの記事)
    > n=2のときは成り立ちますが、n=3では成り立ちません。
    >
    > p(2)=3/10*2/10+7/10*4/10=17/50
    > ですから、漸化式に当てはめると
    > p(3)=p(2){p(2)-1/10}+(1-p(2)){p(2)+1/10}
    > =17/50(17/50-1/10)+(1-17/50)(17/50+1/10) =51/625+363/1250 =93/250
    >
    > ところが
    > 「2回目が赤玉で3回目が赤玉」の確率は 3/10*2/10*1/10+7/10*4/10*3/10 =90/1000≠51/625
    > 「2回目が白玉で3回目が赤玉」の確率は 3/10*8/10*3/10+7/10*6/10*5/10 =282/1000≠363/1250
    > で合いません。
    > ただし 90/1000+282/1000 =93/250 ですから最終的な答は合っています。

    ただ単に計算の手法が違うだけ( p(2) から p(3) を求めるか、最初から樹形図をたどって求めるか)では?
    p(n) は n-1 回後の樹形図の赤が出た部分全体で
    各枝1つ1つをみると次の赤が出る部分は常に 上が-1/10 下が+1/10 されているので
    全体として 上が-1/10 下が+1/10 されるという解釈だと思いますが。

    n=3 では答が合っていますから、どちらのやり方でも成り立つということですね。
    n=2 は一番最初ですから、漸化式の右辺の項が樹形図での計算と完全一致します。

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■30428 / inTopicNo.5)  Re[1]: 確率の漸化式
□投稿者/ DANDY U 付き人(60回)-(2007/12/30(Sun) 18:04:04)
    2007/12/31(Mon) 09:13:50 編集(投稿者)
    2007/12/30(Sun) 22:40:05 編集(投稿者)

    書かれておられる確率の樹形図からは、どうしても等しくなることは導けないと思
    います。そこで観点を変えて次のような考え方をしました。

    n回目にとるときに、10個のうちの赤玉の個数の平均(期待値)を、a[n]としま
    す。すると、p(n)=a[n]/10 です。
    n回目に赤玉を取ったときの後は1個減り、白玉なら1個増えているから

    (n+1)回目にとるときの,赤球の個数の期待値 は
     a[n+1]=p(n)*(a[n]−1)+(1−p(n))*(a[n]+1) 
    となるので
    p(n+1)=a[n+1]/10=p(n){(a[n]−1)/10}+(1−p(n){(a[n]+1)/10}
    =p(n)(p(n)−1/10)+(1−p(n))(p(n)+1/10)

    どうでしょうか。
    (ちなみに4回目でも、樹形図での考えで出した値と、この式で出した値は等しくなりました。)


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