题 袋中有 红球, 白球,今逐一从袋中取球,每次取后仍放...
2题 袋中有 红球, 白球,今逐一从袋中取球,每次取后仍放回,直到连续取出 3
次红球,则游戏结束。求游戏结束时取球次数的数学期望。 3
22解 从有 红球, 白球的袋中任取一球,取到红球的概率为 ,取到白球的p,35
3概率为 。 q,5
p 设 ()是恰好取球 次才首次连续取出 次红球的概率。 n,1,2,3,?n3n
pp,,0 当 时,不可能取出 次红球 ,所以 。当 时,只n,1,23n,312
3pp,有一种可能,就是这 次都取到红球,所以 。 33
当 时,取球 次才首次连续取出 次红球,可以分为下列 种情况: nn,3331qp 次取到白球,以后取球 次才首次连续取出 次红球,概率是 ; 第 n,13n,112第 次取到红球,第 次取到白球,以后取球 次才首次连续取出 次n,23
pqp红球,概率是 ; n,2
第 次取到红球,第 次取到白球,以后取球 次才首次连续取出 次1,23n,33
2红球,概率是 。 pqpn,3
所以,有递推公式
2 , 。 n,4,5,6,pqppqppqp,,,,,,nnnn123
X设 是到首次连续取出 次红球,游戏结束所需的取球次数,它的数学期望为 3
,,
EXnp,,,,,123pppnp,,n123nn1n4,,
,32,,,,,,,,10203()pnqppqppqp ,nnn,,,123n4,
,,,32,,,,3pqnppqnppqnp 。 ,,,nnn,,,123nnn444,,,
,,,,
npnkpnpkpEXk,,,,,,()其中 (k,1,2,3)。 ,,,,nknnn,4433nnknn,,,,,
32EXpqEXpqEXpqEX,,,,,,,3(1)(2)(3)所以有
23232332 。 ,,,,,,,,,,3()(1)(2)()(3)EXEXEX555555
195 解这个方程,得到游戏结束所需取球次数的数学期望为 。 EX,8