内容正文:
专题3.5马尔科夫链模型
基本原理:利用全概率公式,我们既可以构造某些递推关系求解概率,还可以推导经典的一维随机游走模型.
设数轴上一个点,它的位置只能位于整点处,在时刻时,位于点,下一个时刻,它将以概率或者()向左或者向右平移一个单位
若记状态表示:在时刻该点位于位置,那么由全概率公式可得:
另一方面,由于,代入上式可得:.
进一步,若点在某个位置后有三种情况:向左平移一个单位,其概率为,原地不动,其概率为,向右平移一个单位,其概率为,那么根据全概率公式可得:
【例1】甲、乙、丙、丁四人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外三个人中的任何一人,则n次传球后球在甲手中的概率是( )
A. B. C. D.
【例2】某学校有A,两家餐厅,小明第一天随机选一家餐厅用餐,如果前1天去A餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.6;如果前1天去餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.8.小明第天去A餐厅的概率为 .
【例3】甲、乙、丙三人相互做传球训练,第一次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一个人,若次传球后球在甲手中的概率为,则 .
【例4】为了避免就餐聚集和减少排队时间,某校食堂从开学第1天起,每餐只推出即点即取的米饭套餐和面食套餐.某同学每天中午都会在食堂提供的两种套餐中选择一种套餐,如果他第1天选择了米饭套餐,那么第2天选择米饭套餐的概率为;如果他第1天选择了面食套餐,那么第2天选择米饭套餐的概率为.已知他开学第1天中午选择米饭套餐的概率为.
(1)求该同学开学第2天中午选择米饭套餐的概率;
(2)记该同学第天选择米饭套餐的概率为,
(i)证明:为等比数列;
(ii)证明:当时,.
【即时训练】
1.(多选)某商场设有电子盲盒机,每个盲盒外观完全相同,规定每个玩家只能用一个账号登录,且每次只能随机选择一个开启.已知玩家第一次抽盲盒,抽中奖品的概率为,从第二次抽盲盒开始,若前一次没抽中奖品,则这次抽中的概率为,若前一次抽中奖品,则这次抽中的概率为.记玩家第次抽盲盒,抽中奖品的概率为,则( )
A. B.数列为等比数列
C. D.当时,越大,越小
2.有个编号分别为1,2,…,n的盒子,第1个盒子中有2个白球1个黑球,其余盒子中均为1个白球1个黑球,现从第1个盒子中任取一球放入第2个盒子,再从第2个盒子中任取一球放入第3个盒子,以此类推,则从第2个盒子中取到白球的概率是 ,从第个盒子中取到白球的概率是 .
3.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为,恰有2个黑球的概率为,恰有1个黑球的概率为,则的数学期望 .(用表示)
4.某高科技企业为提高研发成果的保密等级,设置了甲,乙,丙,丁四套互不相同的密码保存相关资料,每周使用其中的一套密码,且每周使用的密码都是从上周未使用的三套密码中等可能地随机选用一种.已知第1周选择使用甲密码.
(1)分别求第3周和第4周使用甲密码的概率;
(2)记前n周中使用了乙密码的次数为Y,求.
5.某辖区组织居民接种新冠疫苗,现有四种疫苗且每种都供应充足.前来接种的居民接种与号码机产生的号码对应的疫苗,号码机有四个号码,每次可随机产生一个号码,后一次产生的号码由前一次余下的三个号码中随机产生,张医生先接种与号码机产生的号码对应的种疫苗后,再为居民们接种,记第位居民(不包含张医生)接种四种疫苗的概率分别为.
(1)第2位居民接种哪种疫苗的概率最大;
(2)张医生认为,一段时间后接种四种疫苗的概率应该相差无几,请你通过计算第10位居民接种四种的概率,解释张医生观点的合理性.
参考数据:.
6.某学校食堂每天中午为师生提供了冰糖雪梨汤和苹果百合汤,其均有止咳润肺的功效.某同学每天中午都会在两种汤中选择一种,已知他第一天选择冰糖雪梨汤的概率为,若前一天选择冰糖雪梨汤,则后一天继续选择冰糖雪梨汤的概率为,而前一天选择苹果百合汤,后一天继续选择苹果百合汤的概率为,如此往复.
(1)求该同学第二天中午选择冰糖雪梨汤的概率.
(2)记该同学第天中午选择冰糖雪梨汤的概率为,证明:为等比数列.
(3)求从第1天到第10天中,该同学中午选择冰糖雪梨汤的概率大于苹果百合汤概率的天数.
7.某知识测试的题目均为多项选择题,每道多项选择题有A,B,C,D这4个选项,4个选项中仅有两个或三个为正确选项.题目得分规则为:全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.已知测试过程中随机地从四个选项中作选择,每个选项是否为正确选项相互独立.若第一题正确选项为两个的概率为,并且规定若第题正确选