投掷一枚公平的硬币,直到第一次出现正面。这种情况发生在奇数抛掷的概率是?

机器算法验证 可能性
2022-02-28 05:55:27

投掷一枚公平的硬币,直到第一次出现正面。这种情况发生在奇数抛掷的概率是?我该如何解决这个问题?

2个回答

将第 1、3、5 次硬币第一次正面朝上的概率相加...

po=1/2+1/23+1/25+...

  • 1/2术语很明显,它是第一次投掷正面的概率。

  • 1/23term 是在第三次投掷中第一次出现正面的概率,或序列 TTH。该序列的概率为1/21/21/2.

  • 1/25项是在第五次投掷中第一次出现正面的概率,或序列 TTTTH。该序列的概率为1/21/21/21/21/2.

现在我们可以将上面的系列重写为

po=1/2+1/8+1/32+...

这是一个几何级数,总和为2/3. 展示这一点的最简单方法是使用视觉示例。从系列开始

p=1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+1/64+...

这是一个几何级数,总和为1.

1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + 1/32 + 1/64 + ... = 1

如果我们只对该级数的偶数项求和,我们可以看到它们总和为1/3.

1/4+1/16+1/64+1/256+...=1/3

1/4 + 1/16 + 1/64 + 1/256 + ... = 1/3

如果你从整个序列中消除偶数项,你只剩下奇数项,它们必须加起来2/3.

po=1/2+1/8+1/32+...=2/3

递归思考——让po是奇数抛掷中第一个正面的概率,并让pe是在偶数抛掷中第一个正面的概率。现在po+pe=1, 我们也有pe等于第一次抛尾次数的概率po. 因此pe=1/2po;po+1/2po=1;po=2/3.