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首先,給出投擲兩顆勻稱骰子時,各個點數和的概率:
點數和
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
概率
1/36
2/36
3/36
4/36
5/36
6/36
5/36
4/36
3/36
2/36
1/36
要計算踏中第n格的概率,可作如下考慮:
定義P(n)為踏中第n格的概率。
在踏中第n格(假設n為正整數)之前,會有下列的可能性:
(1) 在第(n-2)格擲得點數和為2;
(2) 在第(n-3)格擲得點數和為3;
(3) 在第(n-4)格擲得點數和為4;
(4) 在第(n-5)格擲得點數和為5;
(5) 在第(n-6)格擲得點數和為6;
(6) 在第(n-7)格擲得點數和為7;
(7) 在第(n-8)格擲得點數和為8;
(8) 在第(n-9)格擲得點數和為9;
(9) 在第(n-10)格擲得點數和為10;
(10) 在第(n-11)格擲得點數和為11;
(11) 在第(n-12)格擲得點數和為12。
故此,我們得出遞歸關係式(recurrence relations):
P(n) = [P(n-2)*1 + P(n-3)*2 + P(n-4)*3 + P(n-5)*4 + P(n-6)*5 + P(n-7)*6 + P(n-8)*5 + P(n-9)*4 + P(n-10)*3 + P(n-11)*2 + P(n-12)*1]/36。
當k < 0時,定義P(k) = 0(因為不可能在第(-1)、(-2)...格出現)。
另外,定義P(0) = 1(因為在第0格開始)。
根據以上遞歸關係式,並在計算機(或試算表)的協助下,P(n)的數值可一一求得,如下表列:
第__格
概率(準確至小數點後12位)
1
0.000000000000%
2
2.777777777778%
3
5.555555555556%
4
8.410493827160%
5
11.419753086420%
6
14.662637174211%
7
18.222736625514%
8
16.634575998323%
9
15.552602499619%
10
14.778379568769%
11
14.127531398711%
12
13.419944115166%
13
12.470357532339%
14
13.856733998588%
15
14.577135028208%
16
14.835462718374%
17
14.788998341445%
18
14.567233892515%
19
14.288627461098%
20
14.076409441802%
21
14.074487228672%
22
14.155829388956%
23
14.250305429015%
24
14.324317122435%
25
14.364991042100%
26
14.367048113225%
27
14.320718896912%
28
14.276360881384%
29
14.252805073293%
30
14.251476065809%
31
14.265180184901%
32
14.283608629366%
33
14.297143339436%
34
14.300286989638%
35
14.295935994681%
36
14.288901516830%
37
14.282995685566%
38
14.280152812847%
39
14.280577338958%
40
14.283223633606%
由此可見,在第一圈中,第7格被踏中的概率最高。然而,往後的概率漸趨平均,並趨近於1/7 = 14.285714285714...%。
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上述方法似乎未能達到發問者「又易又快」的標準。然而,可以根據上述的遞歸公式證明,此問題的通解相當複雜(涉及一元十二次方程的準確解)。
同樣的方法亦可推廣至三顆或更多顆骰子的情形。
2008-12-31 18:14:04 補充:
抱歉,解答的格式出現問題,致使較難閱讀。祈為鑒諒。