某个算概率问题的方法

提几个问题:

1、某游戏武器强化初始成功率为60%。若强化失败,则成功率提升10%。若强化成功,则成功率回归60%。

问:强化武器成功一次,需要的强化次数期望值是多少?

2、某游戏:

武器由强化7到强化8的成功率是100%,每次强化需要100金币。

武器由强化8到强化9的成功率是90%,每次强化需要200金币,强化失败则强化等级掉为强化7。

某玩家想把武器从强化7,强化到9级,问:需要消耗的金币数量期望值是多少?

3、某片地区重男轻女,个个都想生儿子。如果生到1个儿子,就不生了。如果生的是女儿,就继续生,直到生到1个儿子为止。假设生儿子跟生女儿的概率都是50%,且不存在堕胎与弃婴的问题。

请问:由于这种封建思想,导致该地男女比例是多少?

4、甲乙两人下围棋,甲胜的概率为a,乙胜的概率为ba+b=1,比对方多赢两局者获胜.

请问:甲赢的概率是多少?

5、某个游戏,合成一把武器需要1个水晶+1个陨石。每打死一只小怪,有5%的概率爆1个水晶,有10%的概率爆1个陨石,一次只爆一个配件。

请问:合成一把武器需要打死小怪数量的期望值是多少?


以上问题,以及不少概率问题,都可以统统使用同一种方法来解决,方法如下:


问题1解答:

只强化了1次就成功的概率:p=60%

一共强化了2次成功的概率:p=(1-60%)\times 70%=28%

一共强化了3次成功的概率:p=(1-60%)\times (1-70%)\times 80%=9.6%

一共强化了4次成功的概率:p=(1-60%)\times (1-70%)\times (1-80%)\times 90%=2.16%

一共强化了5次成功的概率:p=(1-60%)\times (1-70%)\times (1-80%)\times (1-90%)=0.24%

最多强化5次,第5次时强化成功率为100%,所以不可能有6次以上的强化次数。

所以期望值:

E=1\times 60%+2\times 28%+3\times 9.6%+4\times 2.16%+5 \times 0.24%\approx 1.55


问题2解答:

一共消耗300金币强化到9级的概率p_{1}=90%

一共消耗600金币强化到9级的概率p_{2}=(1-90%)\times 90%

一共消耗900金币强化到9级的概率p_{3}=(1-90%)^{2}\times 90%

.......

一共消耗300n金币强化到9级的概率p_{n}=(1-90%)^{n-1}\times 90%

所以,消耗金币期望值:

E=\lim_{n\rightarrow +\infty }\sum_{i=1}^{n}(300\cdot p_{i})=\lim_{n\rightarrow +\infty }(\frac{1000}{3}-\frac{1900}{3}\times 0.1^{n})=\frac{1000}{3}


问题3解答:

每户人家,生0个女儿后生了1个儿子的概率p_{1}=50%=0.5

每户人家,生1个女儿后生了1个儿子的概率p_{2}=50%\times 50%=0.5^{2}

每户人家,生2个女儿后生了1个儿子的概率p_{3}=0.5^{3}

.......

每户人家,生了n-1个女儿后生了1个儿子的概率p_{n}=0.5^{n}

则每户人家生到儿子之前,生女儿数量的期望值:

E=\lim_{n\rightarrow +\infty }[0\times 0.5+1\times 0.5^{2}+2\times 0.5^{3}+3\times 0.5^{4}+.....+(n-1)\times 0.5^{n}]

E=\lim_{n\rightarrow +\infty }[1-(n-0.5)\cdot 0.5^{n}]=1

根据问题可知:每户人家生且只生1个儿子。

所以,男女比例为=1:1


问题4解答:

甲用n局获胜概率记作P_{n}

若获胜时,甲胜了 a局,则乙胜利局数为a-2

则一共局数为a+(a-2)=2a-2,为偶数,

即:奇数局数无法决出胜负。

所以:

P_{1}=P_{3}=P_{5}=P_{7}=.....=0

甲用2局获胜的概率:

P_{2}=a^{2}=(2ab)^{0}\cdot a^{2}

甲用4局获胜的概率:

P_{4}=(C_{2}^{1}\cdot ab)\cdot a\cdot a=(2ab)^{1}\cdot a^{2}

甲用6局获胜的概率:

P_{6}=(C_{2}^{1}\cdot ab)\cdot (C_{2}^{1}\cdot ab)\cdot a \cdot a=(2ab)^{2}\cdot a^{2}

......

甲用n局获胜的概率(n为偶数):

P_{n}=(2ab)^{\frac{n-2}{2}}\cdot a^{2}

所以甲获胜的概率:

P=\lim_{n \rightarrow +\infty}{(P_{1}+P_{2}+P_{3}+.....+P_{n})}

P=\lim_{n \rightarrow +\infty }{[(1+2ab+4a^{2}b^{2}+.....)\cdot a^{2}]}

P=\lim_{n \rightarrow +\infty }{[\frac{1-(2ab)^{\frac{n}{2}}}{1-2ab}\cdot a^{2}]}

由于:

1=a+b\geq2\sqrt{ab}\Rightarrow ab\leq\frac{1}{4}\Rightarrow 0\leq2ab\leq\frac{1}{2}

所以:

P=\lim_{n \rightarrow +\infty}{[\frac{1-(2ab)^{\frac{n}{2}}}{1-2ab}\cdot a^{2}]}=\frac{a^{2}}{1-2ab}

注:当a+b=1时,a^{2}+b^{2}=1-2ab

此时:

P=\frac{a^{2}}{1-2ab}=\frac{a^{2}}{a^{2}+b^{2}}


问题5解答:

这个问题有其他简单的解决方法,但是在这里,使用一种通用性很强的方法,与上面方法类似:

打死2只小怪凑齐配件的概率:

p_{1}=5%\times 10%+10%\times 5%=0.05\times 0.1+0.1\times 0.05

打死3只小怪凑齐配件的概率:

p_{2}=5%\times 5%\times 10%+10%\times 10%\times 5%=0.05^{2}\times 0.1+0.1^{2}\times 0.05

打死4只小怪凑齐配件的概率:

p_{3}=0.05^{3}\times 0.1+0.1^{3}\times 0.05

.....

打死n+1只小怪凑齐配件的概率:

p_{n}=0.05^{n}\times 0.1+0.1^{n}\times 0.05

所以,合成一件装备需要击杀小怪的数量期望值:

E=\lim_{n\rightarrow +\infty }\sum_{i=1}^{n}[(n+1)\cdot (0.05^{n}\times 0.1+0.1^{n}\times 0.05)]

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