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面白い問題おしえて〜な 31問目

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2020/01/27(月) 20:12:01.38ID:QSsw4R/8
過去ログ置き場(1-16問目)
http://www3.tokai.or.jp/meta/gokudo-/omoshi-log/

まとめwiki
http://www6.atwiki.jp/omoshiro2ch/

1 http://cheese.5ch.net/test/read.cgi/math/970737952/
2 http://natto.5ch.net/test/read.cgi/math/1004839697/
3〜6「datが存在しません。」
7 http://science2.5ch.net/test/read.cgi/math/1064941085/
8 http://science3.5ch.net/test/read.cgi/math/1074751156/
9 http://science3.5ch.net/test/read.cgi/math/1093676103/
10 http://science4.5ch.net/test/read.cgi/math/1117474512/
11 http://science4.5ch.net/test/read.cgi/math/1134352879/
12 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1157580000/
13 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1183680000/
14 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1209732803/
15 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1231110000/
16 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1254690000/
17 http://kamome.5ch.net/test/read.cgi/math/1284253640/
18 http://kamome.5ch.net/test/read.cgi/math/1307923546/
19 http://uni.5ch.net/test/read.cgi/math/1320246777/
20 http://wc2014.5ch.net/test/read.cgi/math/1356149858/
21 http://wc2014.5ch.net/test/read.cgi/math/1432255115/
22 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1464521266/
23 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1497416499/
24 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1502016223/
25 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1502032053/
26 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1518967270/
27 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1532793672/
28 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1540739963/
29 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1548267995/

なお、削除依頼は不要です。
※前スレ
面白い問題おしえて〜な 30問目
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1572866819/
2020/03/05(木) 19:22:41.12ID:pJ9pcxTu
>>655
そうなん?
でもそれだけじゃすまない。
>>292の文章だけでは確定しない点の配置がメチャメチャ出てくる。
そんな事ないというなら>>650 の証明で"などから"なんてごまかししないで全部書いてみてよ。
それがホントに>>653で言うように な2通りで済むのかどうか示してみてよ。
2020/03/05(木) 21:35:24.20ID:0idrlik+
>>652訂正。
>>650
PQが半直線BAをまたぐようにQをとればいいのか。
なるほど、O,A,Bに対して同じ側は意外に広いね。
Pがつぶれて困ってた。
2020/03/06(金) 05:29:26.74ID:PniBgS7R
>>657
>>650
∠EPC=∠ECQじゃないなぁ。
∠EPC=90°だから、移し間違いか文字化けか式が重なったか。
OA=tとおいてOB=1/tは同じだった。
∠APC=∠CPBは、たしかに見るからにそうなんだけど、すぐ言えるの?
どういうことだろう。
AC=1-t
CB=1/t-1=(1-t)/t
たしかに∠ACP=∠CPBに見えるんだけど。ここがこの問題の肝か。
659哀れな素人
垢版 |
2020/03/06(金) 08:11:22.28ID:kKV2t8Di
>>650の回答を読んだ感想。
アポロニウスの円や調和点列の知識がないと解けない。
仮に知識があっても、
>EACBが調和点列であり,円Oがアポロニウスの円である
>AC:CB=EO:OB(EACBが調和点列でOはECの中点だから)
これを見抜くのは難しい。

後半の説明は煩雑だが、要するに∠DPB=2∠QPC=∠QOB
x、yその他の説明は不要。

問題自身には何の不備もない。
2020/03/06(金) 15:14:44.81ID:PniBgS7R
>>658
>>659
AC:CB=1-t:1/t-1
=1-t:(1-t)/t
=1:1/t
=t:1
EO:OB=1:1/t
=t:1
たしかにAC:CB=EO:OBだけど、AC:CB=EO:OBが知りたいという必要性がどうなって出てきたか。
おそらく2組の辺の比が等しいことを言いたいからだと推察する。
もうちょっとでつながりそう。
2020/03/06(金) 20:32:42.99ID:PniBgS7R
>>660
>>292問題。
>>650を理解した。
半直線OAと円周の交点をC,
半直線BAと円周の交点をEとする。
OA=tとおくと、
OB=1/t
AC=1-t
CB=1/t-1=(1-t)/t
∠QOB=∠QOCは弧QCに対する中心角だから、
円周角∠QPCの2倍。
∠QOB=2∠QPC──@
線分PQは線分DAの垂直二等分線だから、
∠DPQ=∠QPA
△OPA∽△OBP(相似比t:1,相似条件2組とその間の角が等しいから)だから、
同一中心角を頂角とした二等辺三角形△OPCをはさむと、
∠APBはPCにより二等分され、
∠APC=∠CPB
4つの角を足した∠DPBと、内側2つを足した∠QPAで、
∠DPB=2∠QPC──A
@Aより∠DPB=∠QOB
△OBQにおいて、
OQ:OB=OE:OB=1:1/t=t:1──B
△PBDにおいて、
PD:PB=PA:PB=t:1──C
BCよりPD:OQ=PB:OB
2組の辺の比とその間の角が等しいから、
△PBD∽△OBQ
662132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/06(金) 21:50:30.67ID:zFeFSDD3
なんか画像横になってるけどこれでしょ
https://i.imgur.com/BbwP4To.jpg
2020/03/06(金) 22:08:09.01ID:kJFoYYVj
二元体上の既約多項式であって自己相反であるものが無限に存在することを示せ。
ただし、n次多項式f∈F_2[x]が自己相反であるとは、f(x)=f(1/x)x^n を満たすことを言う。
2020/03/06(金) 23:02:31.70ID:D66ej/ua
>>663
q>4を二冪として写像f:Fq\{0}→Fqをf(x)=x+1/xで定める。
S=im(f)\{0}の各元yについてf(x)=yを満たすFq\{0,1}の元xが2個ずつ存在するから
2#S=q-2
であり、#S=q/2-1<q-3であるからSにみF4「も属さないb∈Fqがとれる。
bのF2上の最小多項式をP(y)とする。
Q(x)=P(x+1/x)x^n (n=degP)とおく。
代数閉体Ωの元aをf(x)=bの解とすればaはQ(x)の根である。
ここで[Fq(a):F2]はqまたは2qであるからd=[F2(a):F2]は2q,q,2,1のいずれかである。
d=qとなるのは方程式F(x)=bがFqに解を持つ時であり、それはbの取り方に反する。
d=1,2となるときF2(b)⊂F2(a)最小⊂F4上となりやはりbの取り方に反する。
よってF2(a):F2]=2qとなりQ(x)はaの最小多項式であり既約である。
さらにQ(x)の根はP(x)の根βに対して方程式x+1/x=βの解をとるときの全体だから自己相反である。□
2020/03/06(金) 23:17:34.90ID:D66ej/ua
>>664
訂正q=2^eとしてeは素数にとるでした。
[Fq:F3]=eで以外それに応じてエスパーおながいします。
2020/03/07(土) 00:01:03.44ID:Ytx6ZrcL
>>664
実際に構成したのか…お見事

想定してたのは、F2上n次既約多項式全体の集合をS_nとおいて、S_nの元の個数が
(1/n)Σ_(d|n)μ(n/d)2^d
になること、これが無限個のnについて奇数になること、
それを利用してS_n上の対合 φ(f)(x)=f(1/x)x^n が固定点を持つことを示す、という感じでした
2020/03/07(土) 05:25:55.70ID:zZMNS4lO
>>661
>>662(1)(2)(3)の誘導付きだったか。
どんなけ難しいんじゃ、さすがシ難高思たけど。
2020/03/07(土) 06:39:41.04ID:sSvThzV4
ゼロで割ったらアカンどあれほど
2020/03/09(月) 02:32:13.47ID:V6IMEB5h
>>631 >>639
 三辺の長さa,b,cの連続関数は、
 2変数の連続関数の合成で表わせます。(アーノルド,1958)
 → ヒルベルト「数学の将来の問題」13番
 しかし微分可能とは言えないので使えるかどうか・・・・

>>652 >>653
 0 < p,q < 2π
かつ
 0 < |p-q| < π
です。
2020/03/09(月) 12:27:18.99ID:3u+TSzyD
縦n個、横n個のマス目のそれぞれに 1,2,3,...,n の数字を入れていく。このマス目の横の並びを行といい、縦の並びを列という。どの行にも、どの列にも、2つの対角線上にも同じ数字が1回しか現れない入れ方は何通りあるか求めよ。(2020京大文系 改)

この問題って普通に解けるのかな
2020/03/09(月) 12:36:26.83ID:kig3pL/N
さすがにΣとか使いまくらないと無理じゃね?
2020/03/09(月) 15:38:37.72ID:bYkUA0JQ
U+2026
2020/03/09(月) 17:11:52.74ID:otlyxJ1y
>>667
>>670
ルービックキューブの白の面に油性の黒で1,2,3のいずれかの数字を書きこむとすると、
コーナーキューブの白の面に黒で1と書いたとき、
これととなりあうエッジキューブの白の面2つあるうちの1つに2と書いたらもう1つは3。
∵コーナーキューブの白の面に3が2つ来たらだめだから。
これで縦に1,2,3、横に1,3,2と並んだとして、
白の面のセンターキューブは必然的に1となり、
一方の対角線は3,1,2ないしは2,1,3と並べられるのに対し、
もう一方の対角線が1,1,1となり、題意を満たさない。
∴3が2でも4でもnでも不可能である。
2020/03/09(月) 17:19:16.14ID:N/3DceFI
ばかだなぁ
2020/03/09(月) 17:51:38.42ID:E6UD7Wty
>>670
n=1〜5について1,0,0,48,480
一般式つくれる?
2020/03/09(月) 18:30:15.06ID:2IyRnfE2
元の京大の問題はn=4で可能でちゃんと値は求められる
2020/03/09(月) 19:02:15.65ID:0N1NTePA
>>670
0通り、じゃないかな?
2020/03/09(月) 19:07:42.46ID:Wjh2UUFs
対角線の要素を考えなければ計算しやすくなったりするだろうか?
1,2,12,576,…
2020/03/09(月) 19:55:12.97ID:0N1NTePA
>>676
プログラムのバグを修正したら、n=4で48通りとカウントされた。
2020/03/09(月) 20:02:36.35ID:0N1NTePA
>>679
プログラムに列挙させると、
> matrix(B[,counter[1]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 1 2 3 4
[2,] 3 4 1 2
[3,] 4 3 2 1
[4,] 2 1 4 3
> matrix(B[,counter[2]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 1 2 3 4
[2,] 4 3 2 1
[3,] 2 1 4 3
[4,] 3 4 1 2
から始まって
> matrix(B[,counter[48]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 4 3 2 1
[2,] 2 1 4 3
[3,] 1 2 3 4
[4,] 3 4 1 2
で終わり。
681132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/09(月) 20:17:16.73ID:kaHbC0fO
>>670
対角線めんどくせ
2020/03/09(月) 20:28:15.42ID:otlyxJ1y
>>673反省。
n=2,3のときは0通りだけど、
n=1のときが1の1通りとしたら、
n=4のとき対角線はクロスして、なんかやな感じがした。
縦に1,2,3,4、
横に1,2,4,3とすれば可能。
対角線は斜め下から、
4,1,2,3もしくは、
4,2,1,3の2通り。
最初が4通り。
縦の並びが6通りで24通り。
横に2通りで48通り。
n=1,2,3,……に対する通りの数a_nは、
a_n=1,0,0,48,……
=n^2(a_n-1)
縦と横をn通りずつ増やしたら必然的に斜めも増えるかな?
a_5はそんなに増えないか。
2020/03/09(月) 20:33:49.52ID:otlyxJ1y
>>682
a_5=480なら、
a_n=n^2(n-1)a_n-1
こうか?
480=5・5・4・48
2020/03/09(月) 20:48:10.94ID:otlyxJ1y
>>683
うまく掛けるか割るかして辺々足すと先頭と尻尾、
a_nとa_4=48ら辺が残るんじゃないか?
a_n=(n^3a_n-1)-(n^2a_n-1)
a_n-1={(n-1)^3a_n-2}-{{(n-1)^2a_n-2}
a_n-2={(n-2)^3a_n-3}-{{(n-2)^2a_n-3}
……
2020/03/09(月) 21:04:26.54ID:Wjh2UUFs
対角線の条件を含まないものは、ラテン方格と呼ばれるらしい
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%83%86%E3%83%B3%E6%96%B9%E6%A0%BC
ラテン方格の総数についての明示的な公式は、おそらく見つかってなさそう
https://oeis.org/A002860
対角線の条件を含むものは diagonal latin square とか呼ばれてるみたいだけど、
こちらの方もますます研究されていなさそうだ
2020/03/09(月) 22:29:30.36ID:0N1NTePA
>>680
対角線条件を外すと576通り

> matrix(B[,counter[1]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 1 2 3 4
[2,] 2 1 4 3
[3,] 3 4 1 2
[4,] 4 3 2 1
> matrix(B[,counter[2]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 1 2 3 4
[2,] 2 1 4 3
[3,] 3 4 2 1
[4,] 4 3 1 2
で始まって

> matrix(B[,counter[m-1]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 4 3 2 1
[2,] 3 4 1 2
[3,] 2 1 3 4
[4,] 1 2 4 3
> matrix(B[,counter[m]],n)
[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,] 4 3 2 1
[2,] 3 4 1 2
[3,] 2 1 4 3
[4,] 1 2 3 4

で終わり
2020/03/10(火) 13:55:01.52ID:H1fx2jVB
シラミ潰しだとメモリ不足になった。

1億回シミュレーションしてようやく、1個みつかった。


[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 2 5 4 3 1
[2,] 4 3 1 2 5
[3,] 1 2 5 4 3
[4,] 5 4 3 1 2
[5,] 3 1 2 5 4
2020/03/10(火) 16:03:21.90ID:FoiTVu+g
深さ優先探索でやれ
2020/03/10(火) 16:34:04.93ID:BSnoL6Fw
n=5 で対角線も考える場合
□□□□□
□■□■□
□□■□□
□■□■□
□□□□□
上の黒四角のどこにも同じ数字は入らない。
よって次のように固定して良い(重複度120)
□□□□□
□@■A□
□■B■□
□C■D□
□□□□□
四つの黒四角のうちどこか二つに同じ数字が入ると仮定すると、
中央の3x3の正方形に、ある特定の数字が3つ入ることになるが、
その数字が入ることが可能な残る場所は5x5正方形の四隅しかあり得ず、矛盾。
すなわち四つの黒四角に入る数字は全て異なるため、次のように固定して良い(重複度2)
□■□■■
□@DA□
■ABC■
□C@D□
■■□■□
黒四角のどこを決めても他の黒四角も全て決まることがわかる。白四角も同様。
ゆえに重複度は2*2=4.
以上から120*2*4=960通りになる…はずなんだけど>>675はどうやって計算した?
2020/03/10(火) 18:57:05.05ID:H1fx2jVB
>>687
一つ見つかったから1 2 3 4 5 を各々例えば5 4 2 1 3 に置き換えるとかすれば、120個作れるな。


[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 4 5 3 1 2
[2,] 3 1 2 4 5
[3,] 2 4 5 3 1
[4,] 5 3 1 2 4
[5,] 1 2 4 5 3

[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 5 2 3 4 1
[2,] 3 4 1 5 2
[3,] 1 5 2 3 4
[4,] 2 3 4 1 5
[5,] 4 1 5 2 3

[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 2 4 1 3 5
[2,] 1 3 5 2 4
[3,] 5 2 4 1 3
[4,] 4 1 3 5 2
[5,] 3 5 2 4 1
などなど
2020/03/10(火) 19:28:10.18ID:2VZd/7KV
サイコロを1が出るまで振って、振った回数を当てるギャンブルがある。何回目にかけるのがベストか?
2020/03/10(火) 20:03:41.17ID:H1fx2jVB
>>691
直感だと1回
2020/03/10(火) 20:09:56.15ID:H1fx2jVB
>>691
10万回シミュレーションして頻度をグラフ化

https://i.imgur.com/DYbNCto.jpg

sim <- function(){
dice=0
i=0
while(dice!=1){
i=i+1
dice=sample(6,1)
}
return(i)
}
k=1e5
re=replicate(k,sim())
tbl=table(re) ; tbl
which.max(tbl)
plot(tbl/k,bty='l')
2020/03/10(火) 20:31:31.78ID:vC568XMn
霊感で一回
695132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/10(火) 20:44:08.24ID:xGpgpXvb
>>691
n+1回目に始めて1が出る確率は1/6(5/6)^nで減少関数だから1回がベスト
2020/03/10(火) 20:45:37.39ID:SgyDBxw5
>>683
>>691
出るまで引くよりベストがあるなら、
1/6+(5/6)(1/6)+(5/6)(5/6)(1/6)+(5/6)(5/6)(5/6)(1/6)=0.517746917……
5割超えんのは4回目。
∴4回目がベスト。
2020/03/10(火) 21:02:06.67ID:2VZd/7KV
幾何分布の問題でした。
正解は1回目

解答
https://bellcurve.jp/statistics/course/6988.html
2020/03/10(火) 21:20:33.18ID:SgyDBxw5
>>696
単勝1番は0.166……
一方4番は125/1296=0.09645……
千円賭けて9,645円もらえるのかと思った。
n回目は5^(n-1)/6^n
下がる一方か。
2020/03/10(火) 21:40:50.28ID:SgyDBxw5
>>698
サイコロ振ってn回目までに1が出る確率は、
納n=1→n]5^(k-1)/6^k
ですか?

千人に1人が受賞する文学新人賞に応募するとき、何回目に受賞が期待(5割超え)できますか?
2020/03/10(火) 21:48:58.80ID:YAq6/mFA
>>699
プログラム組めば解答でるけど、入試とかで出たら解答する方法はあるのだろうか?
2020/03/10(火) 22:07:46.17ID:SgyDBxw5
>>699
>>700
100回目までに1回も受賞しない確率は、
(99/100)^100
100回目までに受賞する確率は、
1-(99/100)^100=0.633967659……
69回目までに受賞する確率は、
1-(99/100)^69=0.50016297……
だめ押し70回目までに受賞する確率は、
1-(99/100)^69=0.50516134……
見とおしが立った!
2020/03/10(火) 22:17:33.64ID:YAq6/mFA
^69とかどうやって計算するのさ
まぁ出来ない事はないが
2020/03/10(火) 22:22:10.66ID:SgyDBxw5
>>701
693回目までに受賞する確率は、
1-(999/1000)^693=0.500099765……
年間7作。
100年要らない。99年で受賞する。
704132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/10(火) 23:29:31.45ID:IbQVYwum
対数表が与えられていれば分かるだろ
2020/03/10(火) 23:32:59.02ID:9ehLsruf
自分で出題し自分で解くという新しい芸風
2020/03/11(水) 02:21:24.03ID:LbRSBTGq
>>703
>>701訂正。
だめ押し70回目までに受賞する確率は、
1-(99/100)^70=0.50516134……
2020/03/11(水) 11:58:45.37ID:t9boZF0q
類題

1が累計二回出るまでサイコロを振って、振った回数を当てるギャンブルがある。
何回目に賭けるのがベストか?
708132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/11(水) 12:15:54.01ID:avK6eeO9
>>707
2回目
2020/03/11(水) 13:00:47.82ID:t9boZF0q
>>708
残念
2020/03/11(水) 13:14:52.71ID:1JNnQUXE
6または7?
2020/03/11(水) 13:53:35.94ID:t9boZF0q
>>710
正解
n回目に賭けて当たる確率は (n-1)(5/6)^(n-2)*(1/6)^2 で、
これが最大になるのはn=6,7の時。
712132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/11(水) 15:17:40.21ID:YQLdoe7U
EをR^N上のボレル集合、AをN×N行列、LをN次元ルベーグ測度とする このとき
L(A(E))=|detA|L(E)
が成立することを証明せよ
2020/03/11(水) 15:19:30.37ID:3HNckciv
どちらかに賭けても勝率6.7%か
2020/03/11(水) 15:30:24.61ID:hVKkfTiV
>>711
10万回シミュレーションしてみた。

https://i.imgur.com/Mv1Rkfa.jpg

"1が累計m(=2)回出るまでサイコロを振って、振った回数を当てるギャンブルがある。
何回目に賭けるのがベストか?"

sim <- function(m=2){
pip1=0 # 1の目の出た回数
i=0 # サイコロを振った回数
while(pip1 < m){
i=i+1
pip1 = pip1 + (sample(6,1)==1)
}
return(i)
}
k=1e5
re=replicate(k,sim())
tbl=table(re) ; tbl
which.max(tbl)
plot(tbl/k,bty='l')
2020/03/11(水) 16:15:06.82ID:hVKkfTiV
>>711
100回目までを計算してみた。

> sapply(1:100,bg)
[1] 1 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114
[21] 120 126 132 138 144 150 156 162 168 174 180 186 192 198 204 210 216 222 228 234
[41] 240 246 252 258 264 270 276 282 288 294 300 306 312 318 324 330 336 342 348 354
[61] 360 366 372 378 384 390 396 402 408 414 420 426 432 438 444 450 456 462 468 474
[81] 480 486 492 498 504 510 516 522 528 534 540 546 552 558 564 570 576 582 588 594

bg <- function(x,print=FALSE){ # big gambling
f <- function(n,m=x,p=1/6) choose(n-1,m-1)*p^(m-1)*(1-p)^(n-m)*p
nn=1:(10*x)
y=optimize(function(n) f(n),nn,maximum=TRUE)$maximum
if(print){
plot(nn,sapply(nn,f),bty='l',pch=19)
yy=c(floor(y),ceiling(y))
cat(c(f(yy[1]),f(yy[2])),'\n')
}
return(floor(y))
}
sapply(1:100,bg)
2020/03/11(水) 16:31:01.95ID:LbRSBTGq
>>706
>>707
6回目に2回目の当たりが出る確率は、
1回目の当たりが何回目に出るかが、4回のはずれに対し5通りあるから、
5(5/6)^4(1/6)^2=5^5/6^6
=0.0669795953……
7回目に2回目の当たりが出る確率は、
1回目の当たりが何回目に出るかが、5回のはずれに対し6通りあるから、
6(5/6)^5(1/6)^2=5^5/6^6
=0.0669795953……
6回目と7回目は約6.69795953%の確率で2回目の当たりが出るが、これだけでベストかどうかはわからず、前後を調べる必要がある。
8回目に2回目の当たりが出る確率は、
1回目の当たりが何回目に出るかが、6回のはずれに対し7通りあるから、
7(5/6)^6(1/6)^2=7・5^6/6^8
=0.065119051……
5回目に2回目の当たりが出る確率は、
1回目の当たりが何回目に出るかが、3回のはずれに対し4通りあるから、
4(5/6)^3(1/6)^2=4・5^3/6^5
=125/1944
=0.0643004115……
9回目に2回目の当たりが出る確率は、
1回目の当たりが何回目に出るかが、7回のはずれに対し8通りあるから、
8(5/6)^7(1/6)^2=8・5^7/6^9
=5^7/6^6・3^3
=0.0620181438……
∴5回目、8回目、9回目辺りはいずれも6%を超えていて大差ないけど、6回目か7回目に賭けるのがベター。
2020/03/11(水) 16:39:52.25ID:hVKkfTiV
>>715
最初の1を除けば等差数列にみえるな。
2020/03/11(水) 16:46:21.59ID:hVKkfTiV
1が累計1000回出るまでサイコロを振って、振った回数を当てるギャンブルがある。
何回目に賭けるのがベストか?

6*1000-6 = 5994 と 5995回に賭けるのがベストぽいな。

多分、計算名人のイナ氏が検証してくれると思うw
719132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/11(水) 19:32:14.87ID:hXdWKFHv
確率pで成功する試行で、n回目の試行でm回成功する確率をP(n)と置くと
P(n)=C[n-1,m-1]p^m(1-p)^(n-m)だから、
P(n+1)=C[n,m-1]p^m(1-p)^(n+1-m)=n/(n+1-m)(1-p)P(n)
1≦P(n+1)/P(n)のとき、1≦n/(n+1-m)(1-p)、n+1-m≦n-np、n≦(m-1)/p=999/(1/6)=6000-6
なので5994または5995がベスト
2020/03/11(水) 19:43:41.17ID:6p8KFnbi
>>707
青チャートに1が三回のバージョンがあった、最近解いた
2020/03/11(水) 20:02:08.69ID:hVKkfTiV
>>719
ありがとうございます。
2020/03/11(水) 21:54:30.90ID:UDcjpAEJ
サイコロを全ての目が最低1回出るまで振り続ける。振る回数の期待値を求めよ。
2020/03/11(水) 22:02:49.23ID:nurrYDlF
6(1/6+2/6+3/6+4/6+5/6+6/6)
2020/03/12(木) 06:18:47.22ID:ggB+4VIO
1万回のシミュレーション

> sim <- function(){
+ flag=FALSE
+ i=0
+ pips=NULL
+ while(flag==FALSE){
+ i=i+1
+ pips=c(pips,sample(6,1))
+ flag=all(1:6 %in% pips)
+ }
+ i
+ }
> k=1e4
> mean(replicate(k,sim()))
[1] 14.7221
>
2020/03/12(木) 07:47:25.15ID:NnHS9/Ym
>>723
残念
2020/03/12(木) 07:47:38.94ID:NnHS9/Ym
>>724
正解
2020/03/12(木) 07:53:40.63ID:NnHS9/Ym
=6/6+6/5+6/4+6/3+6/2+6/1
=14.7
2020/03/12(木) 07:56:14.15ID:ggB+4VIO
100万回で>
k=1e6
> mean(replicate(k,sim()))
[1] 14.70651
2020/03/12(木) 08:18:12.85ID:NnHS9/Ym
最初の1つがでるまでの回数の期待値
=6/6

1つ目が出てから次が出るまでの回数の期待値
=6/5

2つ目が出てから次が出るまでの回数の期待値
=6/4

以下同様

回数の期待値なので、単純に上記の和を求めればよい
2020/03/12(木) 08:42:22.86ID:HLafz7hZ
成功確率pの試行を繰り返すとき、最初に成功するまでの試行回数の期待値は 1/p
これを使って計算する
2020/03/12(木) 08:50:06.91ID:+Rsy6sl8
>>730
幾何分布とか名前がついていたような。
2020/03/12(木) 08:52:30.00ID:HLafz7hZ
>>731
そうです。ファーストサクセス分布(Fs分布)とも言います。
2020/03/12(木) 09:07:14.75ID:HLafz7hZ
訂正します。

成功するまでに失敗した回数の分布
=幾何分布
成功するまでの回数の分布
=ファーストサクセス分布

でした。
2020/03/12(木) 09:32:16.43ID:JYe4Js2p
クーポンコレクター問題
2020/03/12(木) 09:58:21.78ID:z4kbZ3QY
クーポンコレクター問題の一般化

サイコロふって1,2,3が出る事をA、4,5が出る事をB、6が出る事をCとする。
ABCが全て少なくとも一回起こるまでの平均は?
2020/03/12(木) 10:36:06.79ID:+Rsy6sl8
>>735
1万回のシミュレーション結果

> A=1:3
> B=4:5
> C=6
>
> sim <- function(){
+ flag=FALSE
+ i=0
+ pips=NULL
+ while(flag==FALSE){
+ i=i+1
+ pips=c(pips,sample(6,1))
+ flag=any(A %in% pips) & any(B %in% pips) & any(C %in% pips)
+ }
+ i
+ }
> k=1e4
> mean(replicate(k,sim()))
[1] 7.2577
>
2020/03/12(木) 11:11:23.24ID:+Rsy6sl8
10万回だと
> k=1e5
> mean(replicate(k,sim()))
[1] 7.30537
2020/03/12(木) 11:35:46.94ID:0d6KLd2P
>>736
答えは?
2020/03/12(木) 13:02:45.60ID:HLafz7hZ
難しい
これがABC予想というやつか
2020/03/12(木) 13:08:38.54ID:ab2iyO1k
これ貼っとこか

0508 132人目の素数さん 2018/06/30 02:42:25
>>505
問題を一般化して、
カードA,B,C,Dの排出確率をa,b,c,dとする。(a,b,c,d>0, a+b+c+d≦1)
カードAが1枚出るまで引くときの平均枚数をM(A)とすると、
初回でカードAが出た場合の枚数は 1,出なかった場合の平均枚数は 1+M(A) となる。
よって M(A) = a + (1-a)(1+M(A))
これを解いて M(A)=1/a、同様に M(B)=1/b, M(C)=1/c, M(D)=1/d

カードA,Bがそれぞれ1枚以上出るまで引くときの平均枚数をM(A,B)とすると、
初回でカードAが出た場合の平均枚数は 1+M(B)
初回でカードBが出た場合の平均枚数は 1+M(A)
どちらも出なかった場合の平均枚数は 1+M(A,B) となる。

M(A,B) = a(1+M(B)) + b(1+M(A)) + (1-(a+b))(1+M(A,B))
これを解いてM(A,B) = (1 + aM(B) + bM(A)) / (a+b) = (1 + a/b + b/a) / (a+b)
整理して M(A,B) = (1 + ((a+b)/b - 1) + ((a+b)/a - 1)) / (a+b) = ((a+b)/b + (a+b)/a - 1)) / (a+b) = 1/a + 1/b - 1/(a+b)

同様の計算で、
カードA,B,Cがそれぞれ1枚以上出るまで引くときの平均枚数をM(A,B,C)とすると、
M(A,B,C) = 1/a + 1/b + 1/c - 1/(a+b) - 1/(b+c) - 1/(c+a) + 1/(a+b+c)

カードA,B,C,Dがそれぞれ1枚以上出るまで引くときの平均枚数をM(A,B,C,D)とすると、
M(A,B,C,D) = 1/a + 1/b + 1/c + 1/d - 1/(a+b) - 1/(a+c) - 1/(b+c) - 1/(a+d) - 1/(b+d) - 1/(c+d)
      + 1/(a+b+c) + 1/(d+a+b) + 1/(c+d+a) + 1/(b+c+d) - 1/(a+b+c+d) を得る。
2020/03/12(木) 13:34:32.51ID:+4qdqMNu
>>740
ありゃ、出ちゃったか。
2020/03/12(木) 13:39:16.80ID:p+P9uShJ
a=3/6, b=2/6, c=1/6 として
E=1/a+1/b+1/c-1/(b+c)-1/(c+a)-1/(a+b)+1/(a+b+c)
=2+3+6-1.5-2.0-1.2+1.0
=7.3

ほんとだ。シミュレーションと一致した。
2020/03/12(木) 14:11:14.07ID:ddMlrvcN
P(n)=(3/6)*((3/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1))+(1/6)*((5/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))+(2/6)*((4/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1))
E=Σ[k=3,∞]kP(k)=1399/180=7.772222...
2020/03/12(木) 15:09:55.00ID:U3HOlh4d
>>737
100万回シミュレーション結果 7.3ぽいね。

> k=1e6
> mean(replicate(k,sim()))
[1] 7.300615
2020/03/12(木) 17:50:49.99ID:ddMlrvcN
>>743 訂正
P(n)=(3/6)*((3/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1))+(1/6)*((5/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))+(2/6)*((4/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))
E=Σ[k=3,∞]kP(k)=73/10
2020/03/12(木) 18:20:32.98ID:fHSLdc4D
>>745
不正解
2020/03/12(木) 21:11:11.61ID:ddMlrvcN
>>746
何故>>745だけなんですか
2020/03/12(木) 22:18:49.35ID:fHSLdc4D
>>747
計算機に入れてみた
2020/03/12(木) 22:23:54.56ID:y8hLNrTr
p n=(3/6)*((3/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1))+(1/6)*((5/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))+(2/6)*((4/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))

main = do
print $ sum [p n| n<-[3..10000]]

-------
0.9999999999999996
2020/03/12(木) 22:28:30.18ID:y8hLNrTr
あ、失礼しました。
コード間違ってた。
正解でした。

p n=(3/6)*((3/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1))+(1/6)*((5/6)^(n-1)-(2/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))+(2/6)*((4/6)^(n-1)-(1/6)^(n-1)-(3/6)^(n-1))

main = do
print $ sum [(fromInteger n)*(p n)| n<-[3..10000]]

------------

7.300000000000009
751132人目の素数さん
垢版 |
2020/03/12(木) 23:26:10.85ID:V/f7Uy6p
>>735
大学入試ではこの手の出題は御法度
なぜなら終わらないことを試行としてはいけないから
2020/03/12(木) 23:59:54.41ID:y8hLNrTr
>>751
ココ入試レベル縛りないでしょ?
むしろ入試レベルじゃ満足しない人の方が多いのでは?
2020/03/13(金) 00:11:24.13ID:2BG+LT6A
>>751
ん?終わるでしょ。
2020/03/13(金) 00:13:44.72ID:IbYZYELm
入試レベル

袋の中に赤玉7個、白玉6個、黒玉5個入っている。
玉を一つずつ取り出していき赤玉を全て取り出した時点で終了とする。
取り出した白玉の個数の期待値は?

期待値が範囲外になったので入試では使えないけど。
2020/03/13(金) 07:34:24.77ID:ZlFDi94b
>>754
10万回シミュレーション

balls=rep(1:3,7:5) # 玉の配列 1:赤 2:白 3:黒
picked=NULL # 取り出された玉の配列
flag=FALSE # 赤玉が全部取り出されたかのflag

sim <- function(){
while(flag==FALSE){
i=sample(length(balls),1) # 配列ballsのindexから1つ選んで
picked=c(picked,balls[i]) # そのindex相当の玉をpickedにいれて
balls=balls[-i]      # ballsの配列から除く
flag=sum(picked==1)==7  # 赤玉が全部取り出されたか
}
sum(picked==2) # 取り出された白玉の数を返す
}

k=1e5
mean(replicate(k,sim()))
> mean(replicate(k,sim()))
[1] 5.24854
2020/03/13(金) 07:51:51.90ID:ZlFDi94b
>>755
白玉の個数の分布をグラフにしてみた。

https://i.imgur.com/sd8l1wQ.jpg


> summary(re)
Min. 1st Qu. Median Mean 3rd Qu. Max.
0.00 5.00 6.00 5.25 6.00 6.00

5.25が答みたいだなぁ。

解析解は賢者にお任せ。
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