作者Vulpix (Sebastian)
看板Math
标题Re: [中学] 取球数期望值
时间Sat Jul 17 23:41:41 2021
※ 引述《arrenwu (不是绵芽的错)》之铭言:
: ※ 引述《Refauth (山丘上的长号手)》之铭言:
: : 半夜想这题睡不着...QQ 看到第一题我直接想到一个奇怪的东西....
: : 3/10 x 1 +
: : 7/10 x 3/9 x 2 +
: : 7/10 x 6/9 x 3/8 x 3 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 3/7 x 4 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 5 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 3/5 x 6 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 2/5 x 3/4 x 7 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 2/5 x 1/4 x 3/3 x 8 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 2/5 x 1/4 x 3/3 x 2/2 x 0 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 2/5 x 1/4 x 3/3 x 2/2 x 1/1 x 0
: : =?
原文推文我有写到,这个倒着算就好。
我们对这类四则运算的做法,一直都很类似综合除法。
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 2/5 x 3/4 x 7 +
: : 7/10 x 6/9 x 5/8 x 4/7 x 3/6 x 2/5 x 1/4 x 3/3 x 8
这两排算式,前面有一堆相同项,所以就先提出来之後剩下 21/4 + 8/4 = 29/4。
再乘以 2/5,然後加上 18/5 + 5,得到 65/10 + 5 = 23/2。
再乘以 4/7 * 3/6,然後加上 12/7,得到 35/7 = 5。
再乘以 5/8,然後加上 9/8,得到 34/8 = 17/4。
再乘以 6/9,然後加上 6/9,得到 21/6 = 7/2。
再乘以 7/10,然後加上 3/10,得到 55/20 = 11/4。
如果列出来是那样,那这就是最有效率的计算方式。
: : ......这算完我就自爆了这什麽东西?
: 如果我们定义 X 为问题 (1)中的取得第一个红球所需要的球数
: 8
: 你等於是用 E[X] = Σ Pr(X=x) * x 再计算期望值。
: x=1
: Pr(X=x) = (10-x)(9-x)/240 ,所以你其实算得出closed-form solution
: 只是过程应该不是很舒服
也没有那麽不舒服XD
E[X] = Σ_{x=1}^8 (10-x)(9-x)/240 * [8-(8-x)]
= Σ_{x=1}^8 (10-x)(9-x)/30 - (10-x)(9-x)(8-x)/240
= Σ_{x=1}^8 C(10-x,2)/15 - C(10-x,3)/40
= [ C(2,2)+C(3,2)+...+C(9,2) ]/15 - [ C(3,3)+C(4,3)+...+C(9,3) ]/40
= C(10,3)/15 - C(10,4)/40
= 8 - 21/4
= 11/4
多项式的 sum 通常应该换成 C 来算,而不是用高中背的 Σk^2 那一类。
: 不过呢,这题目问的是期望值,所以可以用 Linearity of Expectation 来处理
: 也就是:给定随机变数 X,Y,Z,如果 Z = X + Y 则 E[Z] = E[X] + E[Y]
: (但这高中有教吗?)
好像有点尴尬,因为有些性质不用这个会累死。
常见的题型有甲乙丙三人打靶命中率各为 p, q, r,且各人表现不影响彼此的准度,
然後问三人对同一靶各射击一发後靶台报靶的期望值。
甚至有时还要算标准差/变异数,那更疯狂了XD
但是有这个性质就可以安心许多。
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1F:推 Refauth : 靠你还真的算出答案来啊!真是认真!看来我那招OK? 07/18 00:00
2F:→ Refauth : 我还以为我对於期望值的想法完全是错误的XDDD 07/18 00:00