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¿Cuál es la probabilidad de ganar un mejor de $1, 3, 5, \cdots$ hasta el infinito?

Una sombra de casino organiza un simple juego con reglas que siguen:

1 se rueda el dado.

  • Si cae en una incluso, la casa gana.
  • Si cae en un número impar, el jugador gana.

Sin embargo, si el jugador pierde, él puede llevar el juego a un mejor de 3.

Si él gana el mejor de tres, gana en general.

Si él pierde el mejor de los tres, él puede llevar el juego a un mejor de 5 a intentar ganar.

Si él pierde al mejor de cinco, que puede tomar el juego a un mejor de 7, entonces lo mejor de 9, 11, 13 y así sucesivamente.

(En otras palabras, es el tipo de juego trampa de la que es representada en las películas, con algún desafortunado persona pidiendo otra oportunidad como llega arrastrado por unos gamberros.)

Deje $n$ el número total de juegos jugados.

Si sigues llevando el juego a un mejor de el siguiente número impar hasta que usted gana, todo el camino a un mejor de (impar) infinito, ¿cuál es la probabilidad total de que la ganancia total?

Y por el bien de los cálculos, vamos a la posibilidad de que el jugador ganar y ser $\dfrac{1}{4}$, y la pérdida de ser $\dfrac{3}{4}$ debido a la casa mediante un promedio ponderado de morir.


No hay una respuesta real a la pregunta? Si es así, ¿cómo?

He empezado mirando series infinitas y de permutaciones (listado de los resultados como números binarios, 1=ganar 0=pérdida), pero yo sólo tengo hasta el momento antes de llegar completamente atascado.

Pensé en dividirlo en las posibilidades de ganar en la B o $N$ (el mejor de $n$), de tal manera que el número de premios siempre es mayor que las pérdidas por exactamente $1$. Esto lo hacen para que yo pueda ignorar los resultados con el exceso de gana, y otras con exceso de pérdidas (como que a la larga podría ser mirado como n aumenta).

(En aras de la claridad, $W$=win $L$=pérdida) Por ejemplo: $LWWWW$ (mejor de 5), puede ser ignorada, ya que es considerado ya en $LWW$ (mejor de 3) lo cual resulta en un triunfo y un fin a la secuencia de los juegos.

Esto daría lugar a: $\displaystyle \binom{n}{\frac{n+1}{2}} \cdot P(W)^\frac{n+1}{2} \cdot P(L)^\frac{n-1}{2}%$

Sin embargo, esto sólo se ocupa de redundante combinaciones de resultados, y deja a muchos redundante permutaciones de los resultados del juego todavía, como cualquier secuencia que comienza con una victoria (por ejemplo. $WLW$ también es contado aunque $W$ (el mejor de $1$) debe finalizar la secuencia, $LWWLW$ es contada aunque $LWW$ (mejor de 3) debe terminar la secuencia).

Esto lleva a algunos difíciles de permutación de las matemáticas (creo) que he escasos de ideas sobre cómo hacerlo, todos los cuales están más allá de mí.


ACTUALIZACIÓN

Puse algo de código para averiguar las diferentes formas de ganar y un montón de otras cosas relacionadas con.

Por desgracia empieza a tomar un tiempo después de llegar a la mejor de las 13.

Independientemente, el total acumulativa de probabilidad de ganar hasta al mejor de 13 (utilizando el promedio ponderado de morir) va (redondeado a 3 d.p.):

  • 0.250
  • 0.297
  • 0.314
  • De 0,323
  • 0.327
  • 0.329
  • 0.331

Definitivamente se ve como su tendiendo a un número, pero no puedo estar seguro de si lo miramos desde un punto de vista estadístico.

También hice el programa de salida de la serie de útiles permutaciones (es decir. no empezar con una victoria ni una secuencia que conduce a la victoria de un pequeño 'lo mejor de' la ronda) para cada uno de los 'best of' de hasta 13 años. Van:

  • 1
  • 1
  • 2
  • 5
  • 14
  • 42
  • 132

Estas cifras son consistentes con las permutaciones anoté y marcada a mano (bueno, me dio hasta después de la mejor de las 9, 42 11-carta-largas secuencias es un poco loco).

Todas estas estadísticas a un lado, todavía estoy buscando alguna forma lógica de hacer esto. Tal vez estas cifras podrían ayudar?

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oldefoxx Puntos 11

Este es demasiado largo para ser un comentario a user3697176 la respuesta

Creo que user3697176 perdido el número de maneras en las que el jugador estaba en déficit o tenían igual número de victorias antes de $2n$ lanza después de lo cual él había el mismo número de victorias como la de la casa. Este está dado por el número catalán $$ C_n = \frac{1}{n+1}\binom{2n}{n}. $$ El jugador gana en la $(2n +1)$th tirar con una probabilidad de $$ p_n = C_n\left(\frac{3}{4}\right)^n\left(\frac{1}{4}\right)^4\frac{1}{4}. $$ Y, en general, la probabilidad de ganar, $P$, es \begin{align*} P = \sum_{n=1}^\infty p_n = \frac{1}{4}\frac{1 -\sqrt{1-4x}}{2x}, \end{align*} donde $x=\frac{3}{16}$. Esta igualdad proviene de la generación de la función de los números de catalán, lo que da $$ P=\frac{1}{3}. $$

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Atvin Puntos 2545

Ha $\frac12$ probabilidad de ganar en primera.

¿Qué acerca de la $3$ rollos? Usted solo tendrá que ir con la mejor de $3$, si usted pierde la primera, por lo que es fijo. Así, ha $4$ casos: $LLL, LWL, LLW, LWW$, y sólo $1$ de ellos es ganar para usted. Esto significa que, si usted pierde al principio, e ir con la mejor de las $3$, la probabilidad es $25$%, que es peor que el $50$%.

¿Qué acerca de la $5$ rollos? Ya fui con $3$ rollos y perdido, por lo tanto, su anterior gira eran $LLL, LWL, LLW$. Aquí están los casos: $LLLLL,LLLLW,LLLWL,LLLWW, LWLLL, LWLWL, LWLLW, LWLWW, LLWLL, LLWWL, LLWLW, LLWWW$. Estos son un total de $12$ de los casos, y sólo $2$ de ellos es en realidad un ganador. Eso significa que su oportunidad de ganar es $16,666...$%, que es peor que el $50$%.

No voy a seguir, pero usted puede ver el patrón. En primer lugar, usted tiene sólo $2$ de los casos, $1$ de ellos ganador, el perdedor caso es $+4$ de los casos($+LL, +WL, +LW, +WW$), pero sólo $1$ de ellos va a ser el ganador. Esto conduce a que, si continuamos hasta el infinito más bajo y menor ratio de ganancias, por lo tanto, no vale la pena seguir jugando. Después de la $n$-th mejor del juego, tendrás $\frac{1}{2n}$ de probabilidades de ganar.

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Mike Q Puntos 9660

El problema no está bien definido como es. El jugador que "puede" decidir a tirar de nuevo después de una "pérdida", lo que significa una "pérdida" no es realmente una pérdida, y que la continuidad depende de una elección por parte del jugador.

Así que vamos a llamar una "pérdida" de un evento desfavorable. La probabilidad de un evento desfavorable es de 3/4. Así que la probabilidad de que el jugador gana absoluta es de 1/4. Ya que al parecer no existen apuestas más allá de ganar o perder, el jugador sólo puede mejorar sus posibilidades de ganar, así que la elección no es realmente una opción: siempre es mejor ir de nuevo en el caso de un evento desfavorable. (Obviamente, esto va a cambiar si hay una apuesta inicial que se pierde en el caso de un evento desfavorable.)

En el fin de ganar en la $(2n+1)^{st}$ roll, el último lanzamiento debe ser favorable del evento, y de la $2n$ anteriores exactamente $n$ han sido favorables y $n$ debe haber sido desfavorable. La probabilidad de que esto ocurra es $(3/4)^n(1/4)^n(1/4) = (3/16)^n(1/4)$.

La probabilidad total de ganar es P(ganar en el primer rollo) + P(ganar en el tercer rollo) + P(ganar en el quinto rollo) etc. Esto es igual a

$$ (1/4) + (1/4)*(3/16) + (1/3)*(3/16)^2 + ...\\ = (1/4)(1+ 3/16 + (3/16)^2 + ...) = (1/4)*{1\más{1-(3/16)}} \\ = (1/4)*(16/13) = 4/13.$$

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andy.gurin Puntos 1516

Dibujar un cuadrado de la cuadrícula, y dibujar una línea paralela a la diagonal principal, pero de 1 unidad más alta en el eje. Señala en esta línea que representan los premios se (0,1),(1,2), (2,3) llegó sin tocar la línea anteriormente, usted puede fácilmente obtener la secuencia de averiguar, 1,1,2,5,14... para n = 0,1,2,3,4......

Este es el bien conocido catalán de la secuencia, con la fórmula $C_n =\frac{1}{(n+1)}\cdot{2n\choose n}$

n no representa el número de lanzamientos, que sería (2n+1) con (n+1) favorable y n desfavorable

Yo no he estudiado funciones de generación, así que he intentado suma de las probabilidades para n = 0 a $\infty$, con p = 1/4, p = 3/4,

wolfram aquí da ans = 1/3

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Laplacian Fourier Puntos 4747

ps

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