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干脆面抽卡问题

Posted on:2021年7月4日 at 21:12

假设小浣熊随机赠送的卡片共有 108 种(出现概率相同),那么集齐所有卡片所需购买小浣熊包数的数学期望是多少?


明确几个性质:

  1. 假设硬币丢正面的概率为p,那么第一次丢到正面的平均次数为1/p
  2. 抽到全部k张卡片所需要的次数= 抽到第一张所需要的次数+抽到第二张所需要的次数+…+ 抽到第k张所需要的次数。

显然,根据2和随机变量期望的线性叠加,我们有:

答案 = E(抽到全部k张卡片所需要的次数) = E(抽到第一张所需要的次数)+E(抽到第二张所需要的次数)+…+ E(抽到第k张所需要的次数)

假设一共有有n张卡片需要抽到,那么抽到第一张的概率为(抽到任何一张都属于被抽到的第一张)p = n/n = 1

根据 1) ,我们有:

E(抽到第一张所需要的次数) = 1/p = 1

那么抽到第二张的概率为(只要不重复抽到第一张,就属于抽到第二张):

p = (n-1)/n

根据1),我们有:

E(抽到第二张所需要的次数) = 1/p = n/(n-1)

那么抽到第三张的概率为(只要不重复抽到前两张,就属于抽到第三张):

p = (n-2)/n 根据1),我们有E(抽到第三张所需要的次数) = 1/p = n/(n-2)

以此类推,答案 = E(抽到全部k张卡片所需要的次数) = 1 + n/(n-1) + n/(n-2) + … + n/(n-k+1)n = 108的时候,原题问的是 k = 108,带入即可得到答案。

答案是519

原文转自:https://fe.ecool.fun/topic/3d5ed734-a65a-4776-9830-c6d586dc63b0