Тема . Применение классических комбинаторных методов к разным задачам

Индукция в комбинаторике

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела применение классических комбинаторных методов к разным задачам
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74788

Двое играют в карточную игру. У каждого есть колода из 30 карт. Каждая карта красная, зелёная или синяя. По правилам красная карта сильнее зелёной, зелёная сильнее синей, а синяя сильнее красной. Карты одного цвета равны. Колода каждого игрока перед началом партии перемешивается и кладётся перед ним рубашкой вверх. После этого оба открывают по верхней карте своей колоды. Если карты разного цвета, то выигрывает тот, чья карта сильнее. Если карты одинаковые, то они уходят в сброс, а игроки открывают ещё по одной карте - и так до тех пор, пока карты не окажутся различными. Если же обе колоды кончились, а победитель не выявлен, объявляется ничья.

Известно, что у первого игрока в колоде по 10 карт каждого цвета. Второй игрок имеет право взять любую колоду из 30 карт. Может ли он подобрать колоду так, чтобы вероятность его выигрыша была больше 1/2?

Источники: ФЕ-2022, 11.5 (см. www.formulo.org)

Показать ответ и решение

Рассмотрим колоду, в которой одна синяя карта, а все остальные красного цвета. Найдём в этом случае вероятность выигрыша второго игрока. Пусть u(r,g,b)− вероятность выигрыша, когда у первого игрока r  красных карт, g  зелёных, b  синих, а у второго одна синяя и все остальные красные (при условии r+ g+ b>0  ). Также пусть v(r,g,b)  - вероятность выигрыша, когда у второго игрока все карты красные.

Легко видеть, что

        g⋅1+ r⋅v(r− 1,g,b)
v(r,g,b)= ----r+-g+-b-----

при r+ g+b> 0  (если у первого выпала зелёная, то второй выиграл, если синяя, то проиграл, если красная, то игроки потратили по одной красной карте и продолжили игру). Ясно также, что v(0,0,0)= 0  (в этом случае будет ничья). Отсюда по индукции получаем, что v(r,g,b)= gg+b  при g+ b> 0  и v(r,0,0)= 0  .

Аналогично

u(r,g,b)= g(r+g+-b−-1)+r(1+(r+-g+-b− 1)u(r−-1,g,b))+-bv(r,g,b−-1))
                            (r+ g+ b)2

(Здесь мы рассматриваем всевозможные пары ходов: одна из r+ g+b  карт первого и одна из такого же количества карт второго. Если у первого выпала зелёная, то второй выиграет во всех случаях, кроме одного; если красная, то второй либо выкладывает синюю и побеждает, либо выкладывает красную и попадает в аналогичную игру с меньшим числом карт; если у первого синяя, то второй имеет шанс на выигрыш, только если выложит синюю и попадёт в новую игру со всеми красными). Кроме этого, u(1,0,0)=1,  u(0,1,0)= u(0,0,1)= 0  .

Легко проверить (догадаться сложнее... можно, например, угадать формулу, вручную посчитав вероятности для малых r,g,b  ), что эти равенства задают формулу

        (r⋅(g+1)    g⋅b    g⋅(g− 1))    1
u(r,g,b)=  g-+b+-1 +g-+b−-1 +--g+-b-  ⋅r+-g+b-

при g+ b>1  . Тогда

u(n,n,n)= 1 +----12--- > 1
         2  6n(4n − 1)   2

при всех n > 0  , в том числе и при n = 10  .

Ответ: да

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!