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確率100%と期待値∞のパラドックス

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まず、確率100%のパラドックス
まず、ゲームを定義します。

ゲーム

あなたは0円持っています。そしてとあるゲームをしようとしています。
そのゲームとは、くじを引き
当たり⇒1円貰う 外れ⇒-1円貰う というもの。

まあ私はこういう方法を考えました。

方法

1回試す。当たりならゲームをやめる。外れならもう一回
そして合計の得>合計の損になった時点でやめる。

まずn回試した時を考えて行きますが、まあ2n+1回目までに得している確率は、
カタラン数を用いて1-$\frac{4n+2!}{ 2n+1!^{2}(2n+2) 2^{2n+1} }$

$ \lim_{n \to \infty}1-\frac{4n+2!}{ 2n+1!^{2}(2n+2) 2^{2n+1} } =1$なので確率100%

期待値∞のパラドックス

サンクトペテルブルクのパラドックス(期待値∞のパラドックス)

$\lim_{n \to \infty}$$\sum_{k=1}^{n}$$\frac{1}{ 2^{k} }$$2^{k-1}$=期待値=∞

期待値∞のパラドックスは
サンクトペテルブルクのパラドックスとして有名ですが、
最初のパラドックスと比べてみると

,,,,,,,,,,,,,,,,,,期待値確率
確率100%のパラドックス0100%
期待値∞のパラドックス50%

期待値・確率で観れば、
確率100%のパラドックスは期待値は普通だが、確率は100%
期待値∞のパラドックスは確率は普通だが、期待値が∞
どちらも$$\lim_{n \to \infty}$$でこのような結果
このことを考えるとこの二つは同じ部類のパラドックスであり、
正反対の性質をもっているという点で、とても素晴らしいと思いました。

引用先

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%B3%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%9A%E3%83%86%E3%83%AB%E3%83%96%E3%83%AB%E3%82%AF%E3%81%AE%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%89%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

投稿日:20231221
更新日:20231221

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SK 322
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中学一年です。 趣味は数学です。 よろしくお願いします。

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