一橋大数学'05年前期[5]


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AとBの2人があるゲームを繰り返し行う。1回ごとのゲームでAがBに勝つ確率はp,BがAに勝つ確率はであるとする。n回目のゲームで初めてAとBの双方が4勝以上になる確率をとする。
(1) をpとnで表せ。
(2) のとき、を最大にするnを求めよ。

解答 n回目のゲームで「初めて」AとBの双方が4勝以上、という問題文の「初めて」という言葉に注意しましょう。

(1) n回目のゲームで初めてAとBの双方が4勝以上になるのは、回目までのゲームでAが3勝しBが ()勝していてn回目にAが勝つか、Bが3勝しAが ()勝していてn回目にBが勝つ場合です。
,つまり、の場合、その確率は反復試行の公式より、

の場合は、AとBの双方が4勝以上することはあり得ないので、
......[答]

(2) として、のとき、
としてみると、
,
∴
従って、においては、,つまり、です。
∴

のときにはなので、を最大にするnは、
......[答]


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