【 問 題 】
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コイントスで表が出る確率は 0.5 である。 コイントスをしたコインは裏表を返さずにそのまま貯めていく。 表が出た時点で終了とする。
(1) n 回目で始めて表が出た場合、 貯った裏のコインの数は何個か?
(2) 終了した時点で貯まっている裏のコインの数の期待値は?
(3) 40人クラス全員の生徒が行ったとき、 クラス全体としては、
貯まった裏のコインと表のコインの割合はどうなっている?
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(1) n−1 個
(2) 0 ×( 1 / 2 ) + 1 ×( 1 / 2 ) 2 + 2 ×( 1 / 2 ) 3 + 3 ×( 1 / 2 ) 3 + ・・・
( 別 解 )
1 回目に裏を1個獲得する確率 : 1 / 2
2 回目に裏を1個獲得する確率 : ( 1 / 2 ) 2
3 回目に裏を1個獲得する確率 : ( 1 / 2 ) 3
4 回目に裏を1個獲得する確率 : ( 1 / 2 ) 4
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すべて加えると、等比数列の n 項までの和の公式で、n = ∞ の場合に1になるので、
答えは 1個 である。
したがって、次の式が成り立つことも分かる。
1 ×( 1 / 2 ) 2 + 2 ×( 1 / 2 ) 3 + 3 ×( 1 / 2 ) 3 + ・・・ =→ 1
参考文献 : JavaScript_シミュレーション > 赤玉が出たら終わり
(3) 1回目のコイントスの結果 : 約 20 個 の裏 と 約 20 個 の表が貯まる。
2回目のコイントスの結果 : さらに、 約 10 個の裏 と 約 10 個 の表が貯まる。
3回目のコイントスの結果 : さらに、 約 5 個の裏 と 約 5 個 の表が貯まる。
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というわけで、 答えは、
「 裏のコインと表のコインの割合、 およそ 1:1 になる。」
ちなみに、(2)よりも答えが導かれます
クラス全体では、 裏のコインは 約 40 個貯まることもわかります。
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