確率漸化式の基礎問題
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2021.06.19____
【 問 題 】
−3,−2,−1,1,2 の5枚のカードがある。
この中から無作為に1枚を選んでその数を記録し元に戻す。
これをn回繰り返す。
このとき、記録した数をすべてかけた値が負の数になれば、念願成就。
念願成就の確率を求めよ。
【 解 答 】
n回繰り返したときに記録した数をすべてかけた値が負の数になる確率を an とすると、
次の漸化式が成り立つ。
n = 1 : an = 3/5
n > 1 : an = an−1 × 2/5 + ( 1−an−1 ) × 3/5
=→ −1/5 an−1 + 3/5
an = −1/5 an−1 + 3/5 は次のように変形できる。

参照: 数理論 > 解ける漸化式づくりのための特性方程式
ここで、次のように置く

すると次のようになる。

bn は 初項 b1 公比 −1/5 の等比数列だから、


よって、

10万回のシミュレーション: