2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Среднее количество чисел
Сообщение09.12.2007, 04:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3822
Задача, конечно, тривиальна (других я и не даю :D ), но результат мне показался интересным.
Из интервала $(0;1)$ независимо и равновероятно выбираются числа. Сколько чисел в среднем надо выбрать, чтобы их сумма стала $>1$?
Сорри за нестрогую формулировку. Если есть вопросы по формулировке, то спрашивайте. Боюсь, правда, что не успеете по вполне понятным причинам...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение09.12.2007, 09:46 
Заслуженный участник


09/02/06
4382
Москва
Рад, что RIP опять появился на форуме. Задача любопытная и не такая уж тривиальная.
Для этого надо посчитать вероятности $p_n=P(x_1+...+x_n<1)$ как объёмы тетраедра с боковыми сторонами 1 они равны $\frac{1}{n!}$. Тогда искомое среднее будет $$\sum_{k=2}^{\infty}k(1-p_k-1+p_{k-1})=\sum_{k=2}^{\infty}\frac{1}{(k-2)!}=e$.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение09.12.2007, 10:16 
Заслуженный участник


01/12/05
458
Пусть $X_n$-n-е выбранное число, $S_n$-сумма n чисел, и пусть $\tau=\min\{k: \ S_k>1\}$. Тогда
$E\tau=\sum\limits_{k\geq 2}kP(\tau=k)$
Несложно показать по индукции, что
$P(S_n<x)=\int_0^x P(S_{n-1}<x-y)dy=\frac{x^n}{n!}$.
Тогда $P(\tau=k)=P(S_{k-1}<1, \ S_k>1)=\int_0^1 P(X_n>1-y)dP_{S_{n-1}}(y)=\frac{k-1}{k!}$
Таким образом, $E\tau=\sum_{k\geq 2}\frac{1}{(k-2)!}=e$.

Добавлено спустя 15 минут 30 секунд:

Раз зашла речь о вероятностных задачах, вот достаточно интересный экземпляр:
Пусть $X_n=1$ c вероятностью $p$ и $X_n=-1$ с вероятностью $1-p$, $S_n=X_1+\dots+X_n$. Определим для целого $x$ $T_x=\inf\{k: \ S_k=x\}$. Для целых $a<0<b$ вычислите $P(T_a<T_b)$. Есть очень красивое короткое решение, использующее теорию мартингалов(хотя можно и без).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group