内容正文:
第一章 数列
§4 数列的应用
4.2 数列的其他应用
课程标准:能从具体的问题情境中抽象出数学模型,利用数列知识解决问题.
教学重点:以概率为载体融合数列,利用数列递推关系解决问题.
教学难点:从数学语言中进行数学抽象,找到递推关系式,并能解释其中的数学逻辑.
核心素养:利用概率相关知识并结合逻辑推理抽象出数学模型,再结合学习过的数列递推关系解析模型,从而培养数学抽象和数学运算素养.
(教师独具内容)
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目录
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核心概念掌握
核心素养形成
题型 数列在概率中的应用
例 甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.
(1)求第2次投篮的人是乙的概率;
(2)求第i次投篮的人是甲的概率.
解 (1)记“第i次投篮的人是甲”为事件Ai,“第i次投篮的人是乙”为事件Bi,
所以P(B2)=P(A1B2)+P(B1B2)=P(A1)P(B2|A1)+P(B1)P(B2|B1)
=0.5×(1-0.6)+0.5×0.8=0.6.
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【感悟提升】解决概率与数列综合问题的方法,一般是从概率问题中寻求相关概率间的递推关系,利用转化思想将其化归为等差或等比数列求解.
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【跟踪训练】
1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点处各挂一盏灯笼,每秒有且只有一个顶点处的灯笼被点亮,下一秒被点亮的灯笼必须与上一个顶点相邻(在同一条棱上),且每个相邻顶点的灯笼被点亮的概率相同,下一盏灯笼被点亮上一盏自动熄灭.若初始亮灯点(n=0)位于点A处,第n秒亮灯点
在底面ABCD上的概率为Pn,则(1)P1=________,P2=________;(2)Pn=_______________.
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4.投掷一枚硬币(正反等可能),设投掷n次不连续出现三次正面向上的概率为Pn.
(1)求P1,P2,P3和P4;
(2)写出Pn的递推公式.
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5.某公司计划举办周年庆活动,其中设计了“做游戏赢奖金”环节,从所有员工中选取10名业绩突出的员工参加投掷游戏,每位员工只能参加一次,并制定游戏规则如下:参与者投掷一枚均匀的骰子,初始分数为0,每次掷得点数为偶数得2分,点数为奇数得1分.连续投掷累计得分达到9分或10分时,游戏结束.
(1)设员工在游戏过程中累计得n分的概率为Pn.
①求P1,P2,P3;
②求证:数列{Pn-Pn-1}(2≤n≤9)是等比数列;
(2)得9分的员工,获得二等奖,得10分的员工,获得一等奖,若一等奖的奖金为二等奖的奖金的两倍,且该公司计划作为游戏奖励的预算资金不超过1万元,则一等奖的奖金最多不能超过多少元?(精确到1元)
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R
(2)设P(Ai)=pi,依题可知,P(Bi)=1-pi,则P(Ai+1)=P(AiAi+1)+P(BiAi+1)
=P(Ai)P(Ai+1|Ai)+P(Bi)P(Ai+1|Bi),
即pi+1=0.6pi+(1-0.8)×(1-pi)=0.4pi+0.2,
构造等比数列{pi+λ},
设pi+1+λ=eq \f(2,5)(pi+λ),解得λ=-eq \f(1,3),则pi+1-eq \f(1,3)=eq \f(2,5)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(pi-\f(1,3))),
又p1=eq \f(1,2),p1-eq \f(1,3)=eq \f(1,6),
所以eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(pi-\f(1,3)))是首项为eq \f(1,6),公比为eq \f(2,5)的等比数列,即pi-eq \f(1,3)=eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))
eq \s\up12(i-1),
所以pi=eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))
eq \s\up12(i-1)+eq \f(1,3).
eq \f(2,3)
eq \f(5,9)
eq \f(1,2)+eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1)
解析:(1)依题意,第一秒亮灯点等可能的在顶点B,D,A1处,其中在底面ABCD上的顶点为B,D,所以P1=eq \f(2,3).若第一秒亮灯点在顶点B,D处eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(概率为P1=\f(2,3))),则第二秒亮灯点在底面ABCD上的概率为eq \f(2,3)P1=eq \f(4,9);若第一秒亮灯点在顶点A1处eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(概率为1-P1=\f(1,3))),则第二秒亮灯点在底面ABCD上的概率为eq \f(1,3)(1-P1)=eq \f(1,9).所以第二秒亮灯点在底面ABCD上的概率P2=eq \f(4,9)+eq \f(1,9)=eq \f(5,9).
(2)第n秒亮灯点在底面ABCD上的概率为Pn,在底面A1B1C1D1上的概率为1-Pn,所以Pn+1=eq \f(2,3)Pn+eq \f(1,3)(1-Pn)=eq \f(1,3)Pn+eq \f(1,3),所以Pn+1-eq \f(1,2)=eq \f(1,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Pn-\f(1,2))),又P1-eq \f(1,2)=eq \f(1,6)≠0,所以eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Pn-\f(1,2)))是首项为P1-eq \f(1,2)=eq \f(1,6),公比为eq \f(1,3)的等比数列,所以Pn-eq \f(1,2)=eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1),则Pn=eq \f(1,2)+eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1).
解:(1)证明:第n次甲踢到毽子的概率为Pn,
当n≥2时,第n-1次甲踢到毽子的概率为Pn-1,甲未能踢到毽子的概率为1-Pn-1,
所以Pn=Pn-1×0+(1-Pn-1)×eq \f(1,3)=eq \f(1,3)(1-Pn-1),所以Pn-eq \f(1,4)=-eq \f(1,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Pn-1-\f(1,4))),
因为P1-eq \f(1,4)=eq \f(3,4)≠0,所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Pn-\f(1,4)))是以eq \f(3,4)为首项,-eq \f(1,3)为公比的等比数列.
2.已知甲、乙、丙、丁四个人参加踢毽子互相传递测试,第一次由甲踢出,每次传递时,踢出者都等可能将毽子踢给另外三个人中的任何一人,如此不停地传下去,且假定每次传递都能被接到.记第n次甲踢到毽子的概率为Pn,则P1=1.
(1)证明:数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Pn-\f(1,4)))是等比数列;
(2)比较第k次与第k+2(k∈N+)次踢到毽子者是甲的可能性大小.
(2)由(1)可知,Pn-eq \f(1,4)=eq \f(3,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1),
即Pn=eq \f(3,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1)+eq \f(1,4),
所以Pk+2-Pk=eq \f(3,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(k+1)+eq \f(1,4)-eq \f(3,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(k-1)-eq \f(1,4)=-eq \f(2,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(k-1),
当k为奇数时,k-1为偶数,则Pk+2-Pk=-eq \f(2,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(k-1)<0,即Pk+2<Pk;
当k为偶数时,k-1为奇数,则Pk+2-Pk=-eq \f(2,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(k-1)>0,即Pk+2>Pk.
综上,当k为奇数时,Pk+2<Pk;当k为偶数时,Pk+2>Pk.
1.(多选)小华玩一种跳棋游戏,一个箱子中装有大小、质地均相同的且标有1~10的10个小球,每次随机抽取一个小球并放回,规定:若每次取到号码小于或等于5的小球,则前进1步,若每次取到号码大于5的小球,则前进2步.每次抽取小球互不影响,记小华一共前进n步的概率为pn,则下列说法正确的是( )
A.p1=eq \f(1,2)
B.p2=eq \f(1,4)
C.pn=eq \f(1,2)pn-1+eq \f(1,2)pn-2(n≥3)
D.小华一共前进2步的概率最大
解析:对于A,每次随机抽取一个小球,前进1步的概率和前进2步的概率都是eq \f(1,2),所以p1=eq \f(1,2),故A正确;对于B,p2=eq \f(1,2)×eq \f(1,2)+eq \f(1,2)=eq \f(3,4),故B错误;对于C,当n≥3时,其前进n步可分两种情况:第一种情况,先前进n-1步,再前进1步,其概率为eq \f(1,2)pn-1;第二种情况,先前进n-2步,再前进2步,其概率为eq \f(1,2)pn-2,所以pn=eq \f(1,2)pn-1+eq \f(1,2)pn-2,故C正确;对于D,由pn=eq \f(1,2)pn-1+eq \f(1,2)pn-2(n≥3),可得2pn=pn-1+pn-2,即2pn+pn-1=2pn-1+pn-2(n≥3),因为2p2+p1=2×eq \f(3,4)+eq \f(1,2)=2,所以2pn+pn-1=2(n≥2),即pn=1-eq \f(1,2)pn-1(n≥2),可得pn-eq \f(2,3)=-eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(pn-1-\f(2,3))),
又p1-eq \f(2,3)=eq \f(1,2)-eq \f(2,3)=-eq \f(1,6)≠0,所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(pn-\f(2,3)))是首项为-eq \f(1,6),公比为-eq \f(1,2)的等比数列,可得pn-eq \f(2,3)=-eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(n-1).当n为奇数时,n-1为偶数,则pn-eq \f(2,3)=-eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(n-1),即pn=-eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(n-1)+eq \f(2,3),此时数列{pn}递增,所以pn<eq \f(2,3);当n为偶数时,n-1为奇数,则pn=eq \f(1,6)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(n-1)+eq \f(2,3),此时数列{pn}递减,所以pn≤p2=eq \f(3,4),综上,当n=2时,概率最大,即小华一共前进2步的概率最大,故D正确.故选ACD.
2.质点在x轴上从原点O出发向右运动,每次平移一个单位或两个单位,且移动一个单位的概率为eq \f(2,3),移动两个单位的概率为eq \f(1,3),设质点运动到点(n,0)的概率为Pn.
(1)求P1和P2;
(2)用Pn-1,Pn-2表示Pn,并证明{Pn-Pn-1}是等比数列;
(3)求Pn.
解:(1)P1=eq \f(2,3),P2=eq \f(2,3)×eq \f(2,3)+eq \f(1,3)=eq \f(7,9).
(2)由题意可知,质点到达点(n,0),可分两种情况:由点(n-1,0)右移一个单位或由点(n-2,0)右移两个单位,故由条件可知Pn=eq \f(2,3)Pn-1+eq \f(1,3)Pn-2(n≥3).
上式可变形为Pn-Pn-1=eq \f(2,3)Pn-1+eq \f(1,3)Pn-2-Pn-1=-eq \f(1,3)(Pn-1-Pn-2),
又P2-P1=eq \f(7,9)-eq \f(2,3)=eq \f(1,9)≠0,所以{Pn-Pn-1}是以eq \f(1,9)为首项,-eq \f(1,3)为公比的等比数列.
(3)由(2)知Pn-Pn-1=eq \f(1,9)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(n-2)(n≥2),
所以Pn=(Pn-Pn-1)+(Pn-1-Pn-2)+…+(P2-P1)+P1=eq \f(1,9)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))\s\up12(n-2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))\s\up12(n-3)+…+1))+eq \f(2,3)=eq \f(1,9)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))\s\up12(n-1),1+\f(1,3))))+eq \f(2,3)=eq \f(3,4)+eq \f(1,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(n).
1.某排球教练带领甲、乙两名排球主力运动员训练排球的接球与传球,首先由教练第一次传球给甲、乙中的某位运动员,然后该运动员再传回教练.每次教练接球后按下列规律传球:若教练上一次是传给某位运动员,则这次有eq \f(1,3)的概率再传给该运动员,有eq \f(2,3)的概率传给另一位运动员.已知教练第一次传给了甲运动员,且教练第n次传球传给甲运动员的概率为pn.
(1)求p2,p3;
(2)求pn的表达式.
解:(1)p1=1,p2=eq \f(1,3),p3=eq \f(1,3)p2+eq \f(2,3)(1-p2)=eq \f(5,9).
(2)由已知pn=eq \f(1,3)pn-1+eq \f(2,3)(1-pn-1),
∴pn=-eq \f(1,3)pn-1+eq \f(2,3),即pn-eq \f(1,2)=-eq \f(1,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(pn-1-\f(1,2))),
又p1-eq \f(1,2)=1-eq \f(1,2)=eq \f(1,2)≠0,∴eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(pn-\f(1,2)))是以eq \f(1,2)为首项,-eq \f(1,3)为公比的等比数列,
∴pn-eq \f(1,2)=eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1),∴pn=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))
eq \s\up12(n-1).
2.甲、乙两人参加知识竞赛活动,比赛规则如下:两人轮流随机抽题作答,答对积1分且对方不得分,答错不得分且对方积1分;然后换对方抽题作答,直到有领先2分者晋级,比赛结束.已知甲答对题目的概率为eq \f(4,5),乙答对题目的概率为p,答对与否相互独立,抽签决定首次答题方,已知两次答题后甲、乙两人各积1分的概率为eq \f(2,5).记甲、乙两人的答题总次数为n(n≥2).
(1)求p;
(2)若答题的总次数为n时,甲晋级的概率为Pn(A),证明:eq \f(8,15)≤P2(A)+P3(A)+…+Pn(A)<eq \f(8,9).
解:(1)记Ai=“第i次答题时为甲”,B=“甲积1分”,
则P(A1)=eq \f(1,2),P(B|Ai)=eq \f(4,5),P(eq \o(B,\s\up12(-))|Ai)=1-eq \f(4,5)=eq \f(1,5),P(B|eq \o(A,\s\up12(-))i)=1-p,P(eq \o(B,\s\up12(-))|eq \o(A,\s\up12(-))i)=p,
eq \f(2,5)=eq \f(1,2)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,5)p+\f(1,5)(1-p)))+eq \f(1,2)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1((1-p)·\f(1,5)+p·\f(4,5))),则eq \f(2,5)=eq \f(3p+1,5),解得p=eq \f(1,3).
(2)证明:两次答题后甲积2分的概率为eq \f(1,2)×eq \f(4,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,3)))+eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,3)))×eq \f(4,5)=eq \f(8,15).
由答题的总次数为n时,甲晋级,不妨设此时甲的积分为x甲,乙的积分为x乙,
则x甲-x乙=2,且x甲+x乙=n,
所以甲晋级时,n必为偶数,令n=2m,m∈N+,
当n为奇数时,Pn(A)=0,
则P2(A)+P3(A)+…+Pn(A)=P2(A)+P4(A)+…+Pn(A)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))
eq \s\up12(0)×eq \f(8,15)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))
eq \s\up12(1)×eq \f(8,15)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))
eq \s\up12(2)×eq \f(8,15)+…+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))
eq \s\up12(m-1)×eq \f(8,15)=eq \f(8,15)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))\s\up12(0)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))\s\up12(1)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))\s\up12(2)+…+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))\s\up12(m-1)))=eq \f(8,15)×eq \f(1×\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))\s\up12(m))),1-\f(2,5))=eq \f(8,9)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))\s\up12(m))),
当m≥1时,P2(A)+P3(A)+…+Pn(A)随着m的增大而增大,
∴eq \f(8,15)≤P2(A)+P3(A)+…+Pn(A)<eq \f(8,9).
3.某人玩硬币走跳棋的游戏,已知硬币出现正、反面的概率都是eq \f(1,2),棋盘上标有第0站、第1站、第2站、…、第100站,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次硬币,棋子向前跳动一次,若掷出正面,棋子向前跳一站(从k到k+1);若掷出反面,棋子向前跳两站(从k到k+2),直到棋子跳到第99站(胜利大本营)或跳到第100站(失败集中营)时,该游戏结束.设棋子跳到第n站的概率为Pn.
(1)求P0,P1,P2的值;
(2)求证:Pn-Pn-1=-eq \f(1,2)(Pn-1-Pn-2),其中n∈N,2≤n≤99;
(3)求玩该游戏获胜的概率及失败的概率.
解:(1)根据题意,分析可得棋子开始在第0站,则P0=1,
若棋子跳到第1站,必有硬币掷出正面,则P1=eq \f(1,2),
若棋子跳到第2站有两种情况,即2次硬币掷出正面或1次硬币掷出反面,
则P2=eq \f(1,2)×eq \f(1,2)+eq \f(1,2)=eq \f(3,4).
(2)证明:根据题意,棋子跳到第n站(2≤n≤99)有两种情况:
①棋子先跳到第n-2站,又掷出反面,此时概率为eq \f(1,2)Pn-2;
②棋子先跳到第n-1站,又掷出正面,此时概率为eq \f(1,2)Pn-1,则Pn=eq \f(1,2)Pn-1+eq \f(1,2)Pn-2,
故Pn-Pn-1=-eq \f(1,2)(Pn-1-Pn-2),其中n∈N,2≤n≤99.
(3)根据题意,由(2)的结论,数列{Pn-Pn-1}是以P1-P0=eq \f(1,2)-1=-eq \f(1,2)为首项,-eq \f(1,2)为公比的等比数列,
则Pn-Pn-1=-eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(n-1)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(n),
故P99=P0+(P1-P0)+(P2-P1)+(P3-P2)+…+(P99-P98)
=1+eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))\s\up12(2)+…+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))\s\up12(99)))=eq \f(2,3)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(100))),
即玩该游戏获胜的概率为eq \f(2,3)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(100))),
则玩该游戏失败的概率为1-eq \f(2,3)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(100)))=eq \f(1,3)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(99))).
解:(1)依题意,P1=P2=1,
投掷3次,共有8个不同结果,其中连续出现三次正面向上的只有1个,则P3=1-eq \f(1,8)=eq \f(7,8),
投掷4次,共有16个不同结果,其中连续出现三次正面向上的有正正正正,正正正反,反正正正,因此P4=1-eq \f(3,16)=eq \f(13,16).
(2)共有三种情况:
①第n次出现反面向上,且前n-1次不连续出现三次正面向上,此时Pn=eq \f(1,2)Pn-1;
②第n次出现正面向上,第n-1次出现反面向上,且前n-2次不连续出现三次正面向上,
此时Pn=eq \f(1,4)Pn-2;
③第n次出现正面向上,第n-1次出现正面向上,第n-2次出现反面向上,且前n-3次不连续出现三次正面向上,此时Pn=eq \f(1,8)Pn-3.
所以Pn=eq \f(1,2)Pn-1+eq \f(1,4)Pn-2+eq \f(1,8)Pn-3(n∈N+,n≥4),P1=P2=1,P3=eq \f(7,8).
解: (1)①由题意,员工在游戏过程中累计得1分,即第一次投掷为奇数,其概率为P1=eq \f(1,2);
累计得2分,即第一次投掷为偶数或连续两次投掷都是奇数,其概率为P2=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)×eq \f(1,2)=eq \f(3,4);
累计得3分,即前两次投掷一次为偶数,一次为奇数或连续三次投掷都是奇数,其概率为P3=2×eq \f(1,2)×eq \f(1,2)+eq \f(1,2)×eq \f(1,2)×eq \f(1,2)=eq \f(5,8).
②证明:由题意知,累计获得n分时有可能是获得n-1分时掷骰子点数为奇数或获得n-2分时掷骰子点数为偶数,而掷骰子点数为奇数和偶数的概率均为eq \f(1,2),
所以Pn=eq \f(1,2)Pn-1+eq \f(1,2)Pn-2,3≤n≤9,
则Pn-Pn-1=-eq \f(1,2)(Pn-1-Pn-2),3≤n≤9,
又P2-P1=eq \f(1,4),故{Pn-Pn-1}(2≤n≤9)是首项为eq \f(1,4),公比为-eq \f(1,2)的等比数列.
(2)由(1)知Pn-Pn-1=eq \f(1,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(n-2),Pn-1-Pn-2=eq \f(1,4)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(n-3),…,P2-P1=eq \f(1,4),
将所有等式相加,得Pn-P1=eq \f(1,4)·eq \f(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))\s\up12(n-1),1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2))))=eq \f(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))\s\up12(n-1),6),
所以Pn=eq \f(1,6)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))\s\up12(n-1)))+eq \f(1,2)=eq \f(2,3)+eq \f(1,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(n)(1≤n≤9),
所以P9=eq \f(2,3)+eq \f(1,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))
eq \s\up12(9)=eq \f(341,512),P10=eq \f(1,2)P8=eq \f(1,2)×eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3)+\f(1,3)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))\s\up12(8)))=eq \f(171,512),
设一等奖的奖金为x元,二等奖的奖金为eq \f(x,2)元,
由题意知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)·\f(341,512)+x·\f(171,512)))×10≤10000元,解得x≤eq \f(1024000,683)≈1499.27,即一等奖的奖金最多不超过1499元.
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