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一个游戏币玩一次,赢一次可得两个游戏币,每次赢的概率为 2/3 ,求玩到 5 次的概率

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发表于 2016-1-16 12:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 luyuanhong 于 2016-2-27 07:15 编辑

清华龙校是为清华附中输送生员的培训、选拔机构。今年初,在其试题中有一道概率问题:
小明玩某款手机游戏,每玩一局时,需要先消耗1个游戏币才能开始游戏。每局如果游戏挑战失败,则此局游戏立刻结束;如果挑战成功,则奖励2个游戏币。奖励的游戏币可累积、并可供继续游戏。已知小明每局挑战成功的概率为2/3,若开始他只有1个游戏币,则他能玩上第5局的概率是多少?


分析:小明闯过第一局、进入第二局的概率是 2/3,他此时有 2 个游戏币了, 在第二局,他连续玩两次都失败的概率是1/3 的平方,即1/9,因此他闯过第二局、进入第三局的概率是 8/9,对否?他开始玩第三局时,手中平均有几个游戏币呢?
       不会做,做不下去了……。

发表于 2016-1-17 07:39 | 显示全部楼层
27分之16。你用树状图把每种情况都画出来就很容易解了。
发表于 2016-1-17 08:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 luyuanhong 于 2016-1-17 08:24 编辑

一个游戏币玩一次,赢一次可得两个游戏币,每次赢的概率为 2/3 ,求玩到 5 次的概率。

  可反向思维,考虑不能玩到 5 次的概率。

    不能玩到 5 次,只有下列两种情况:

(1)第一次就输,概率为 1/3 。

(2)第一次赢,得到两个游戏币,然后第二、第三次都输,概率为

              (2/3)×(1/3)×(1/3) = 2/27 。

    所以,不能玩到 5 次的概率为 1/3 + 2/27 = 11/27 。

    能玩到 5 次的概率为 1 - 11/27 = 16/27 。
 楼主| 发表于 2016-1-18 09:46 | 显示全部楼层
谢谢陆教授的解答。不过我没有弄明白的是:
      原题里说的是“第5局”, 好像不等同于第5次吧。我理解不同的局就是不同的关,其玩的内容也许是不一样的,但是通过每一关的概率都是 2/3。这样的话,即使第1次,第2次、第3次都赢了,并不能保证可以进入第5局。
     比如说,第1次赢了有2币,用1币进第2局(余1币),第2次也赢了有3币,用1币进第3局(余2币),第3次仍赢有4币,用1币进第4局(余3币)。第4次输了,有3币,用1币仍玩第4局(余2币),第5次也输了,有2币,用1币仍玩第4局(余1币),第6次还是输,有1币,用1币仍玩第4局(余0币),这最后的第6次最终也输了,也没有币了,就不能进入第5局了。
发表于 2016-1-18 10:05 | 显示全部楼层
题目中说的“局”,应该就是“次”的意思。
 楼主| 发表于 2016-1-18 22:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2016-1-21 15:09 编辑
luyuanhong 发表于 2016-1-18 10:05
题目中说的“局”,应该就是“次”的意思。


噢,“局数”就是“次数”,估计出题者也是这个意思,但是用词可能不到位,引起了误解。我就说么,若“局数”不等于“次数”,小学生哪能做得出呢?估计大学生也难做。反正目前我是做不出来。不过我写了一个程序,算出晋升到第五局(第五关)的概率约为 0.53。不知精确理论值是多少?

       为了避免误解,以后将 “局数” 改为 “关数”,就是说,可能需要玩几次才能挑战成功一关。
       程序如下,请各位指正。

   ' 小明玩某款手机游戏,每玩一次时,需要先消耗 1 个游戏币才能开始游戏。每次如果游戏失败,又没有游戏币了,则游戏立刻结束;
     ' 如果该次玩成功,则奖励 2 个游戏币,并可进入下一关。奖励的游戏币可累积、并可供继续游戏。
     ' 已知小明每玩一次成功的概率为 2/3,若开始他只有 1 个游戏币,他能闯进第 5 关(这算挑战成功!)的概率是多少?
     ' 本程序运行结果:0.541

    '  摘录一次实际运行的结果: 概率是 0.54104, 每玩一次赢的概率为 0.66662(随机数发生器实际数据)
     
     Private Sub form_Click()
     
     Randomize     '启动随机数发生器
     aa = 0: bb = 0  '统计每玩一次,赢的概率是否等于三分之二
     k = 2000000     '共有 k 个人玩,统计有多少个人能玩到第 5 关
     p5 = 0        '能闯进第 5 关的人数
     For j = 1 To k  ' 换另一个人玩
     s = 1         ' 开始有一个游戏币
     w = 1         ' 第一关
     For i = 1 To 100000   ' 某一个人可能玩的次数:实际上玩不到这个次数,早就分出胜负了。
      s = s - 1            '花一个游戏币开始玩某一次游戏
a = Int(10000000 * Rnd)   '产生 1 至 9999999 之间的随机整数
         
      If a > 3333333 Then      
         
      If a > 33 Then    '该次游戏赢:1 至 3333333 为输
         aa = aa + 1    ' 测试有多少次输,也就是验证随机数产生得是否正确
         s = s + 2      '本次玩赢了,奖励 2 个游戏币
         w = w + 1      '晋升到下一关
           If w = 5 Then  '闯进了第 5 关
             p5 = p5 + 1  '进入第 5 关的人数加 1
             GoTo 20      '如果进入第 5 关,此人就算胜利,另换一个人玩
            Else          '如果还没有进入第 5 关
             GoTo 10      '继续玩下一关
           End If
        Else            '该次游戏输了
         bb = bb + 1    ' 随机数的范围在 1 至 3333333
         If s = 0 Then
           GoTo 20      '没有游戏币了,就结束,换另一个人玩。
           Else         '还有游戏币
           GoTo 10      '还有游戏币,就继续玩本关(因为 w 不变)。
         End If
      End If
10:   Next i            '某个人继续玩下一次:如果上一次他赢了,就进入下一关;如果上一次他输了,就继续玩本关。
20:   Next j            '换另一个人玩
      
      p = p5 / k        '全部 k 个人都玩过了,统计有多少个人玩上了第 5 关,也就是计算能玩上第 5 关的概率。
      Print "检验随机数发生器设置是否正确,即玩一次,赢的概率是否是2/3: ";: Print Format(aa / (aa + bb), "0.#####")
      Print "能闯进第 5 关的概率为:";: Print Format(p, "0.#####")
      
      End Sub
     
     
      

 楼主| 发表于 2016-1-18 22:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2016-1-18 22:52 编辑

下面把题目文字略改几个字,看看怎样做此题。
  小明玩某款手机游戏,每玩一次时,需要先消耗1个游戏币才能开始游戏。每次如果游戏失败,又没有游戏币了,则游戏立刻结束;
  如果该次玩成功,则奖励2个游戏币,并可进入到下一关。奖励的游戏币可累积、并可供继续游戏。
  已知小明每次玩成功的概率为2/3,若开始他只有1个游戏币,他能闯进第 5 关(算挑战成功!)的概率是多少?

【说明】举个例子说明题目的意思:如果小明前 3 次都玩成功了, 就得到 4 个游戏币,他可再花 1 个币进入到玩第 4 关, 但此后他运气不佳, 一连玩了几次全都失败,最后输光了以前赢得的所有游戏币,也终于没能玩上第 5 关。这算挑战失败!
发表于 2016-1-19 21:50 | 显示全部楼层
     小明闯过第一局、进入第二局的概率是 2/3,他此时有 2 个游戏币了, 在第二局,他连续玩两次都失败的概率是1/3 的平方,即1/9,因此他闯过第二局、进入第三局的概率是 8/9,进入第三局时他手上有4 个游戏币或者2 个游戏币,有4 个游戏币他连续玩四次都失败的概率是1/3 的四次方是1/81,则进入第四局的概率是80/81,而有2个游戏币进入第四局的概率是8/9,这样由第三局进入第四局总的概率是88/90。这样小明以 (2/3)×(8/9)×(88/90) = 704/1215  的概率完成第四局也就是他能玩上第5局的概率。
      以上解答不知是否正确?还望大家批评指正,共同商榷!
 楼主| 发表于 2016-1-20 15:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2016-1-20 21:36 编辑

按照原题,只能把第几局理解为第几次。因此陆教授及2楼的解答是正确的。就是能玩上第5局(第5次)的概率是 16/27。因为若能通过第1局,则得到2个游戏币,至少能玩到第3局。如果第2局和第3局都败,则玩不上第5局;如果第2局、第3局不全败,则一定能玩上第5局。(假如第2局败,还剩1个币,用来玩第3局,若胜,得到2个币,即使第4局败,也还有1个币用于玩第5局。假如第2局胜,则有3个币,可用于玩3、4、5局)。
      现在的问题是——
      如果把题目的意思改一改,把玩上第5局改成第5关,每玩一次,若赢则晋升到下一关,若输,则下一次玩时还要停留在本关,直到赢才能晋升到下一关。
      与原题不同的地方是,若有5个游戏币,按原题,一定能玩到第5局(关)。按修改后的意思,能玩5次没问题,但能否升到第2局(关),那就不一定了。更不用说升到第5局(关)了。

发表于 2016-1-20 23:23 | 显示全部楼层
第四关过关有14种可能:
1111
1112
1113
1114
1121
1122
1123
1131
1132
1211
1212
1213
1221
1222
位数表示关数,数字表示过关时是第几币。
概率不知咋算了,每一种过四关的胜率都是16/27,加起来就大于1了?似乎就错了。按负率又该怎样算?每次都是1/27?总的又该怎样算?
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