コインで白玉・黒玉を並べ、挟まれた玉の色をとりかえる手順の確率
白玉 個が横に並んでいる。投げたとき表と裏のでる確率がそれぞれ のコインを用いて,次の手順 をくり返し,白玉または黒玉を横一列に並べていく。
手順 コインを投げ,表がでたら白玉,裏がでたら黒玉を,それまでに並べられている一番右にある玉の右隣におく。そして,新しくおいた玉の色がその つ左の玉の色と異なり,かつ つ左の玉の色と一致するときには,新しくおいた玉の つ左の玉を新しくおいた玉と同じ色の玉にとりかえる。
例えば,手順 を 回行いコインが裏,表の順にでた場合には,白玉が つ並ぶ。正の整数 に対して,手順 を 回行った時点での 個の玉の並び方を考える。
(1) のとき,右から 番目の玉が白玉である確率を求めよ。
(2) を正の整数とする。右から 番目の玉が白玉である確率を求めよ。
(3) を正の整数とする。右から 番目と 番目の玉がともに白玉である確率を求めよ。
出典
出典(引用): 令和7(2025)年度第2次学力試験 前期日程試験 数学(文科) 第3問(東京大学の第2次試験問題からの引用)(表記を Web 用に改変)