问题 解答题
有人玩掷硬币走跳棋的游戏,已知硬币出现正反面为等可能性事件,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,棋向前跳一站(从k到k+1),若掷出反面,棋向前跳两站(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站概率为Pn
(1)求P0,P1,P2的值;
(2)求证:Pn-Pn-1=-
1
2
(Pn-1-Pn-2),其中n∈N,2≤n≤99;
(3)求P99及P100的值.
答案

(1)棋子开始在第0站为必然事件,

∴P0=1.

第一次掷硬币出现正面,棋子跳到第1站,其概率为

1
2

∴P1=

1
2

棋子跳到第2站应从如下两方面考虑:

①前两次掷硬币都出现正面,其概率为

1
4

②第一次掷硬币出现反面,其概率为

1
2

∴P2=

1
4
+
1
2
=
3
4

(2)证明:棋子跳到第n(2≤n≤99)站的情况是下列两种,而且也只有两种:

①棋子先到第n-2站,又掷出反面,其概率为

1
2
Pn-2

②棋子先到第n-1站,又掷出正面,其概率为

1
2
Pn-1

∴Pn=

1
2
Pn-2+
1
2
Pn-1

∴Pn-Pn-1=-

1
2
(Pn-1-Pn-2).

(3)由(2)知,当1≤n≤99时,

数列{Pn-Pn-1}是首项为P1-P0=-

1
2
,公比为-
1
2
的等比数列.

∴P1-1=-

1
2
,P2-P1=(-
1
2
2,P3-P2=(-
1
2
3,…,Pn-Pn-1=(-
1
2
n

以上各式相加,得Pn-1=(-

1
2
)+(-
1
2
2+••+(-
1
2
n

∴Pn=1+(-

1
2
)+(-
1
2
2++(-
1
2
n=
2
3
[1-(-
1
2
n+1](n=0,1,2,,99).

∴P99=

2
3
[1-(
1
2
100],

P100=

1
2
P98=
1
2
2
3
[1-(-
1
2
99]=
1
3
[1+(
1
2
99].

单项选择题
单项选择题