第 16 題:(速解)
經長期互換多次後呈現穩定狀態後,
錢幣總額
10+10+5+5+5=35 元,均分給五個硬幣,
每個硬幣價值的期望值為
35
5=7 元
乙袋有
3 個硬幣,所以期望值為
3
7=21 元。
另解:(比較慢一點,但是是標準作法)
轉移矩陣
A=





31320312161010





其中上方的三的狀態分別是甲有 5+5元、10+5元、10+10元,
轉移後的左方三的狀態分別是甲有 5+5元、10+5元、10+10元。
長期而言,設達穩定狀態的矩陣為
P=
xy1−x−y

,
由
AP=P,可解得
x=310
y=53,
所以,長期而言,甲袋中金額的期望值為
10
310+15
53+20
1−310−53
=14
乙袋金額的期望值為
35−14=21 元。
相同題目:99台中二中,
https://math.pro/db/thread-934-1-1.html 計算第 5 題
103.03.22 補充 -----------------------------------------------------------------------------------------
有朋友跟我說他對轉移矩陣內的數字怎麼來的不太懂,補充說明如下:
甲有 5+5 (乙就有 10+10+5 元)
甲袋不管怎麼拿都會拿出 5 元
乙袋有 2/3 的機率拿到 10 元,有 1/3 的機率拿到 5 元,
因此,兩袋各取一枚硬幣交換的話,
有 1/3 的機率交換後,甲袋還是有 5+5 元。
有 2/3 的機率交換後,甲袋變成 10+5 元。
有 0 的機率(也就是不可能),甲袋會變成 10+10 元。
所以第一行的機率是 1/3, 2/3, 0
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甲有 10+5 (乙就有 10+5+5 元)
甲袋有 1/2 的機率拿到 10 元,有 1/2 的機率拿到 5 元,
乙袋有 1/3 的機率拿到 10 元,有 2/3 的機率拿到 5 元,
因此,兩袋各取一枚硬幣交換的話,
有 (1/2)*(2/3)=1/3 的機率交換後(甲袋拿出10元,乙袋拿出5元來交換),甲袋會變成有 5+5 元。
有 (1/2)*(1/3)+(1/2)*(2/3)=1/2 的機率交換後(甲乙袋都拿出10元交換,或是甲乙袋都拿出5元來交換),甲袋還是有 10+5 元。
有 (1/2)*(1/3)=1/6 的機率(甲袋拿出5元,乙袋拿出10元來交換),甲袋會變成 10+10 元。
所以第一行的機率是 1/3, 1/2, 1/6
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同理,第三行留給你寫。