王守恩 发表于 2023-5-5 07:57:02

他拿下这一局(11分制)的概率是多少

转载:乒乓球比赛,一名球员赢下每一球概率是3/5,
那么他拿下这一局(11分制)的概率是多少?要考虑每局至少赢两分的情况。

yigo 发表于 2023-5-5 15:08:44

赢球概率为p,分为两部分计算,回合数小于等于20时,回合数大于等于20时,
(1)回合:   11         12                        11+k(0<=k<=9)
赢的概率:    p^11    C(11,1)*p^11*(1-p)   C(10+k,k)*p^11*(1-p)^k,
(2)回合:   22         ...                            22+2*j(0<=j<=无穷)
赢的概率:    C(20,10)*p^12*(1-p)^10      C(20,10)*p^12*(1-p)^10*(2*p*(1-p))^j,
求和既得,第二部分是无穷等比数列,和为C(20,10)*p^12*(1-p)^10*1/(1-2*p*(1-p)),第一部分不知道怎么求和,数值解是0.8364

yigo 发表于 2023-5-5 15:55:49

本帖最后由 yigo 于 2023-5-5 16:26 编辑

m+1分制,得到一个恒等式:
\[ \sum_{k=0}^m C_{k + m}^k ((1 - p)^k p^{m + 1} + p^k (1 - p)^{m + 1}) = 1 \]

王守恩 发表于 2023-5-5 18:36:39

本帖最后由 王守恩 于 2023-5-6 08:11 编辑

谢谢 yigo!

\(\D\sum_{k=0}^9\frac{(k+10)!}{k!\ \ 10!}\bigg(\frac{2}{5}\bigg)^k\bigg(\frac{3}{5}\bigg)^{11}+\sum_{j=10}^{\infty}\frac{(10+10)!}{10!\ \ 10!}\bigg(\frac{2}{5}\bigg)^j\bigg(\frac{3}{5}\bigg)^{j+2}2^{j-10}\)

\(=0.7553372033163932467200000+0.0810979965251931340800000=0.836435199841586380800000\)

\(=\frac{72034569102897}{95367431640625}+\frac{7734107639808}{95367431640625}=\frac{15953735348541}{19073486328125}\)

前半部分还真不知道怎么化简(虽然只有10项),后半部分肯定是可以化简的(因为有无穷项),

\(\D\bigg(\sum_{k=0}^9\frac{(k+10)!}{k!\ \ 10!}(\frac{2}{5})^k\bigg)*\bigg(\frac{3}{5}\bigg)^{11}+\frac{(10+10)!}{10!\ \ 10!}*\frac{(3/5)^2(3/5)^{10}(2/5)^{10}}{(3/5)^2+(2/5)^2}\)

如果把10换作1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,   可以得到这样一串数:

{9/13, 1161/1625, 29889/40625, 153333/203125, 19602081/25390625, 99969957/126953125,978304149/1220703125, 24845595021/30517578125, 126001649601/152587890625, 15953735348541/19073486328125}

XIAOWEN 发表于 2023-5-5 22:15:27

假设该球员与对手的水平相当,每个球的胜率为3/5,则该球员赢得一局比赛的概率需要考虑两种情况:

1. 以11:10的比分获胜,此时该球员已经取得了11分,且领先对手1分。这种情况下,该球员需要在前20个球中赢得11分中的第10分,因此该概率为 (3/5)^10 * (2/5)^10 * 10。

2. 以12球或更高的比分获胜,此时该球员需要在前22个球中赢得至少11分,并且领先对手至少2分。这种情况下,我们可以遍历所有可能的情况来计算概率,但是这样计算非常繁琐。因此,我们可以使用递归的方式来简化问题。具体来说,我们可以将问题分解为两个子问题:首先,该球员赢得第一个球的概率为3/5;其次,如果该球员赢得了第一个球,则他获胜的概率为 P(11:n-1) + P(12:n-2) + ... + P(n-1:11),其中P(a:b)表示在a和b之间打出一局比赛并且该球员获胜的概率。由于至少需要赢得两分才能获胜,因此这个子问题的最终结果必须乘以一个系数2/5。因此,我们可以得到以下递归式:

P(11:n) = (3/5) * (2/5) * (P(11:n-1) + P(12:n-2) + ... + P(n-1:11))

使用这个递归式和边界条件 P(11:11) = 1,我们可以计算出该球员赢得一局比赛的概率为约0.5849。

因此,该球员拿下一局比赛的概率是约为0.5849,即58.49%。

王守恩 发表于 2023-5-6 12:19:29

谢谢 yigo! (1)+(2)="1",   n=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10:

(1),\(\displaystyle\bigg(\sum_{k=0}^{n-1}\frac{(k+n)!}{k!\ n!}(\frac{2}{5})^k+\frac{(2n)!}{n!\ n!}\frac{(3/5)^2(2/5)^{n}(3/5)^{n}}{(2/5)^2+(2/5)^2}\bigg)\bigg(\frac{3}{5}\bigg)^{n+1}\)
{9/13, 1161/1625, 29889/40625, 153333/203125, 19602081/25390625, 99969957/126953125,
978304149/1220703125, 24845595021/30517578125, 126001649601/152587890625, 15953735348541/19073486328125}

(2),\(\displaystyle\bigg(\sum_{k=0}^{n-1}\frac{(k+n)!}{k!\ n!}(\frac{3}{5})^k+\frac{(2n)!}{n!\ n!}\frac{(2/5)^2(3/5)^{n}(2/5)^{n}}{(3/5)^2+(3/5)^2}\bigg)\bigg(\frac{2}{5}\bigg)^{n+1}\)
{4/13, 464/1625,10736/40625,49792/203125,5788544/25390625,26983168/126953125,
242398976/1220703125,5671983104/30517578125,   26586241024/152587890625,3119750979584/19073486328125}

l4m2 发表于 2023-5-10 18:05:48

先打20個球。若比分達到或超過11:9就贏了,概率$\sum_{i=0}^{9}\text{C}_{20}^i 0.4^i 0.6^{20-i}=0.7553372033163932$
如果比分位i10:10,概率0.1171415505363901,則有36:16的概率贏(連勝兩場0.36,連敗兩場0.16,一勝一敗重來)
結果0.7553372033163932+0.1171415505363901*36/(36+16)=83.64351998415863%

王守恩 发表于 2023-5-21 05:19:35

羽毛球比赛采用 21 分制,当双方均为 20 分时,领先对方 2 分的球员赢得比赛;
当双方均为 29 分时,先取得 30 分的球员赢得比赛;一名球员赢得每一球概率是3/5,那么他赢得比赛的概率是多少?

王守恩 发表于 2023-5-25 13:49:38

王守恩 发表于 2023-5-21 05:19
羽毛球比赛采用 21 分制,当双方均为 20 分时,领先对方 2 分的球员赢得比赛;
当双方均为 29 分时,先取 ...
《数学中国论坛》luyuanhong 给出了这2道题(1楼,8楼)的通用解法,详见帖子
《每一回合胜的概率为 p,先得 11 分为赢,但 10:10 后连得 2 分才赢,求最后赢的概率》

l4m2 发表于 2023-5-31 19:54:58

王守恩 发表于 2023-5-21 05:19
羽毛球比赛采用 21 分制,当双方均为 20 分时,领先对方 2 分的球员赢得比赛;
当双方均为 29 分时,先取 ...

#7做法減去29:29時的36:16,加上此時的6:4
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