Mathematics
高校生

請問 為什麼這題適用期望值的線性性質 即抽三球分數期望值等於抽一次期望值乘以3
我的疑惑是 因為紅球只有一個 所以同時抽三球時 最多只能抽到1顆紅球
而如果是一次取一球 最多也只能抽到一個紅球
如果期望值視為一次取一球 再乘以3
為什麼不會造成 紅球可能被抽了三次的矛盾?

C.一盒子裡有n(n>3)顆大小相同的球,其中有1顆紅球、2顆藍球以及n−3顆 白球。從盒子裡隨機同時抽取3球,所得球的計分方式為每顆紅球、藍球及白球 15 分別為2n分、n分及1分。若所得分數的期望值為E,則lin E 分 En = zwib 2th 34.2b14 2n+1 27+24 3 n→00 = Ir lb lw Trzw 2n+n+1 2+2
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回答

- 為什麼可以算抽一次再乘以 3
因為三次抽球的「機率分布」相同
(都是 1/n 機率得 2n 分、2/n 機率得 n 分、(n-3)/n 機率得 1 分)

- 為什麼不會變成紅球重複抽取的可能
「機率分布相同」是建立在都還沒抽的前提下
一旦第一球抽出來
第二、三抽的機率分布就會改變

(例:若第一球是白球,第二抽的機率分布變成
1/(n-1) 得 2n 分、2/(n-1) 得 n 分、(n-4)/(n-1) 得 1 分
若第一球是紅球,第二抽的機率分布變成
2/(n-1) 得 n 分、(n-3)/(n-1) 得 1 分)

所以在第一抽之前,第二抽有機會抽到紅球
在第一抽之後:
第二抽要嘛還是有機會抽到紅球
(機率1/(n-1),比第一抽的機率 1/n 更大)
要嘛已經沒有紅球可以抽了
(機率變成0)
(有點薛丁格的貓的感覺?)

而在第一抽之前,第二球抽到紅球的機率要怎麼算
就是第一抽之後 [還有紅球抽] 跟 [沒紅球抽了]
兩種情況的加權平均 (也就是條件機率)

算出來,第二抽就跟第一抽的機率一樣
(同樣的,第三抽跟第一抽的機率也一樣,而且不限紅色)

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