电脑每秒钟以相同的概率输出一个数字 $1$ 或 $2$.将输出的前 $n$ 个数字之和被 $3$ 整除的概率记为 $P_n$.证明:
【难度】
【出处】
2012年全国高中数学联赛天津市预赛
【标注】
-
$P_{n+1}=\dfrac12(1-P_n)$;标注答案略解析输出的前 $n$ 个数字之和被 $3$ 整除的概率为 $P_n$,则不被 $3$ 整除的概率为 $1-P_n$.
要使输出的前 $n+1$ 个数字之和被 $3$ 整除,则必须使前 $n$ 个数字之和不被 $3$ 整除,且这时第 $n+1$ 个数字也随之确定.
因此由条件概率的公式即得$$P_{n+1}=\dfrac12(1-P_n).$$ -
$P_{2012}>\dfrac13$.标注答案略解析注意上式也可写作$$P_{n+1}-\dfrac13=\left(-\dfrac12\right)\left(P_n-\dfrac13\right),$$这表明数列 $\left\{P_n-\dfrac13\right\}$ 是公比为 $-\dfrac12$ 的等比数列,且首项为$$P_1-\dfrac13=-\dfrac13<0,$$故$$P_{2012}-\dfrac13=\left(-\dfrac12\right)^{2011}\left(P_1-\dfrac13\right)>0,$$即 $P_{2012}>\dfrac13$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2