Feladat: Pontversenyen kívüli P.209 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: -
Megoldó(k):  Lelkes András 
Füzet: 1975/november, 150 - 151. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Klasszikus valószínűség, Feltételes valószínűség, események, Pontversenyen kívüli probléma
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1974/április: Pontversenyen kívüli P.209

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Csoportosítsuk a dobáseredményeket hármasával: így nyolc lehetséges eredményünk lesz, és mindegyiknek 1/8 a valószínűsége. Annak (7/8)n a valószínűsége, hogy n ilyen hármas között nincs FFF, hiszen egy ilyen hármasnak 7/8 a valószínűsége, és a hármasok függetlenek. Ennél kisebb a valószínűsége annak, hogy az első 3n dobásban nincs FFF, hiszen most az előbbi csoportosítás szerint kettévágott hármas blokkok között is lehet valamelyik FFF. Tehát 0-hoz tart annak a valószínűsége, hogy az első 3n dobás között ne legyen se FFF, se FIF, így a dobássorozat biztosan véget ér véges sok lépésben.
Jelöljük A-va1 azt az eseményt, hogy FFF adódik előbb, mint FIF, és legyen Ij az az esemény, hogy a j-ik dobás írás, Fj pedig az, hogy a j-ik fej. Az I1, F1F2F3, F1F2I3, F1I2F3, F1I2I3 események ún. teljes eseményrendszert alkotnak (közülük mindig csak egy és csakis egy következik be), és A-nak ezek bekövetkezése mellett rendre a következő feltételes valószínűsége:
P(A|I1)=P(A), hiszen az első írásdobás után változatlan körülmények között újrakezdődik a verseny az FFF és FIF között;
P(A|F1F2F3)=1, hiszen most az FFF következett be először;
P(A|F1F2I3)=12P(A), hiszen ha F1F2I3 után F4 jön, az FIF következik be először, és csak ha I4 jön, akkor kezdődik újra a verseny az FFF, FIF blokkok között;
P(A|F1I2F3)=0, hiszen most a FIF következett be először;
P(A|F1I2I3)=P(A) ugyanúgy, mint P(A|I1) esetében.
A teljes valószínűség tétele szerint, ha ezeket a feltételes valószínűségeket megszorozzuk a feltétel valószínűségével, és az eredményeket összeadjuk, eredményül P(A)-t kapjuk:

12P(A)+181+1812P(A)+180+18P(A)=P(A),
ami csak P(A)=25 mellett teljesülhet. Tehát 25 annak a valószínűsége, hogy FFF jön előbb, mint FIF.
 

  Lelkes András
 

Megjegyzés. Az eredmény meglepő, hiszen felületesen azt várhatnánk, hogy a két esemény szerepe felcserélhető, és emiatt P(A)=12. Hogy ez még sincs így, annak éppen az a magyarázata, hogy a két esemény nem egyenrangú, a három fejből álló blokk nehezebben alakul ki, mint a FIF dobáseredmény.