確率の漸化式を立てて求める極限(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 確率の漸化式を立てて求める極限(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
1 個のさいころを $n$ 回投げるとき,1 の目が出る回数が偶数(0 回を含む)である確率を $p_n$ とする.$p_n$ を $n$ の式で表し,$\displaystyle\lim_{n\to\infty}p_n$ を求めよ.
$n+1$ 回投げて 1 の目の回数が偶数となるのは
\begin{itemize}
\item $n$ 回までで偶数回,$n+1$ 回目に 1 以外の目が出る
\item $n$ 回までで奇数回,$n+1$ 回目に 1 の目が出る
\end{itemize}
のいずれかであるから(下図)
\[ p_{n+1}=\frac{5}{6}p_n+\frac{1}{6}(1-p_n)=\frac{2}{3}p_n+\frac{1}{6} \]
変形すると $p_{n+1}-\dfrac{1}{2}=\dfrac{2}{3}\left(p_n-\dfrac{1}{2}\right)$
$p_1=\dfrac{5}{6}$ より,数列 $\left\{p_n-\dfrac{1}{2}\right\}$ は初項 $p_1-\dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{3}$,公比 $\dfrac{2}{3}$ の等比数列であるから
\[ p_n=\frac{1}{2}+\frac{1}{3}\left(\frac{2}{3}\right)^{n-1}=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\left(\frac{2}{3}\right)^n \]
よって $\displaystyle\lim_{n\to\infty}p_n=\frac{1}{2}$
⭐ お気に入り 0
ログインするとお気に入り・印刷リスト・PDF出力が使えます