早大理工数学
'12
年
[3]
表が出る確率が
a
(
)
,裏が出る確率が
のコインを
1
枚投げる試行を
n
回行う。ただし
とする。この
n
回の試行の結果、表が
2
回以上出る事象を
で表す。また
1
回目から
n
回目の試行が終わるまでに、「裏→表」の順で出ない事象を
で表す。次の問いに答えよ。
(1)
確率
,
を求めよ。
(2)
確率
を求めよ。
(3)
極限
を求めよ。ただし、
をみたす
r
に対して、
となることを証明なしに用いてよい。
解答
極限をとるあたりがややこしいのですが、等比数列の極限の基本に従って丁寧に解答しましょう。
(1)
事象
の
余事象
は、
n
回の試行の結果、表が
1
回も出ない
(
裏ばかり
n
回、確率
)
か、あるいは、表が
1
回だけ出てかつ裏が
回出る
(
確率
)
事象です。その確率
は、
∴
......[
答
]
事象
は、表が
1
回も出ない、か、または、表が
1
回目から
k
回目
(
)
まで連続して出た後、裏が
回目から
n
回目まで連続して出る、か、または、表ばかり
n
回連続して出る事象で、その確率
は、
(
等比数列
を参照
)
......[
答
]
(2)
事象
は、事象
から、表が
1
回も出ない
(
確率
)
事象と、
1
回目に表が出て
2
回目から
n
回目まで裏が連続して出る
(
確率
)
事象を除いた事象で、
より、その確率
は、
......[
答
]
(3)
(
で分母・分子を割る
)
より
,よって、
のとき、
また、
(
等比数列の極限
を参照
)
,題意より、
∴
......[
答
]
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