質問<2746>2005/12/4
from=TROUTER
「回数の期待値」


いきなり質問なのですが、
『袋の中に赤球4個、白球2個がある。袋から1球を取り出し、色を記録して
袋に戻す。これを繰り返し、赤白どちらかが3回記録されたところで終了と
する。終了までに取り出す回数の期待値を求めよ』
という問題なんですが、わかりません・・・。
詳しい解説付きでお願いします。

★希望★完全解答★

お便り2005/12/6
from=けんさん


回数の期待値を、ということですから
「回数×確率」の和、で求めます。

(あ)3回で終わる場合
赤赤赤か白白白ですから
(4/6)^3+(2/6)^3=9/27=1/3

(い)4回で終わる場合
(1)3回目まで赤2回、白1回ときて、4回目が赤
3C1×(4/6)^2×(2/6)^1×(4/6)=8/27
(2)3回目まで赤1回、白2回ときて、4回目が白
3C1×(4/6)^1×(2/6)^2×(2/6)=2/27
あわせて8/27+2/27=10/27

(う)5回で終わる場合
(1)4回目まで赤2回、白2回ときて、5回目が赤
4C2×(4/6)^2×(2/6)^2×(4/6)=16/81
(2)4回目まで赤2回、白2回ときて、5回目が白
4C2×(4/6)^2×(2/6)^2×(2/6)=8/81
あわせて16/81+8/81=24/81=8/27

(どんな場合も5回目までで終了しますので、
「6回目以降で終了」ということはありません)

(あ)(い)(う)より
3×1/3+4×10/27+5×8/27=107/27(回)
                 ・・・(答)