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FILE No.12315REOPENED

ギャンブルと確率

その他出題 kikki2010-05-22
事件概要
(最初1000万としてましたが、あまりにも無残な結果になるため500万に変更しました。この問題の答え自体にさし障りはないですが。)
借金に借金を重ね、利子も雪だるま式に膨らみ、とうとうその額は500万を超えていた。

心を入れ替え、真面目に仕事をして、なんとか返済しようとも一時期は思っていた、けれどもいつ終わるかも解らない借金生活に耐えるのももう疲れた。

そこで名案を思いついた。以前、非合法の賭博場で見かけたルーレットを使って金を増やす方法を考えた。

そのルーレットには0〜36まで数字が書かれており、参加者はいずれか1つ数字に10万単位でベットする。そしてルーレットの玉が自分の賭けた数字に入れば賭け金の36倍の金額が支払われる。

当たる確率は1/37、つまり37回繰り返せばいずれは当たるはずではないだろうか、それに対して支払いが36倍というのはこちらの分がやや悪いが、それは店側の儲け分なのであろう。

一体どれくらいの確率になるかは検討もつかないが、これを繰り返していけばそれなりの確率で500万を稼ぐことが出来るのではないだろうか?勿論、失敗する可能性も低くはないけれども…もう何かに賭けるしかなかった。

私はそう考え、また闇金から370万円のお金を借りてしまった。そしてルーレットに10万づつ掛け続け、天に身をゆだねることにした。
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問題:
この男がルーレットの数字を一度も当てることなく、370万円を使い果たしてしまう確率は何%でしょうか?
(注:男が500万円稼げるか、否か?ではなく、37回連続で外れてしまう可能性を求めて下さい。)

ちなみに計算(式そのものは単純)が凄まじいことになるので…、対応出来る計算機(エクセルとかでも出来るけど)を持ってる人は良いですが、持ってない人は、googleの検索欄に式を打ち込んで、検索ボタンを押すと答えをはじきだしてくれる、とかいうそんな便利なシステムがあるようなので、そちらを利用してみて下さい。
指数計算は、「2の3乗」や「2^3」どちらで記入しても、向こう(?)が読み取って計算してくれるみたい。

そして毎回文字指定に悩みます…。小数第二位を四捨五入して、第一まで導き、小数点抜いて半角数字で入力…ややこしいですね。例えば確率が13、57…%とか出てきたら、四捨五入して13、6%
でそれに対して解答の記入の仕方は「136」と、こんな風に。

あ、今回は問題の難易度としてはかなり簡単な方だと思います。感覚的な確率と実際の答えがズレる一例としての問題ですね、式を計算する前に感覚的にどのぐらいの確率なのか?考えてみて下さい。
封印された解答を開く
363
ヒントなし。
解説この男は36、3%の確率で1度も当たりを引くことなく破綻します。

値は、(36/37)^37を計算すれば出てきますよね。
意外と高い数字が出てくるのでびっくりする人も多いんじゃないかな?ということで出題してみました。別にそうでもなかったでしょうか?(出題者自身はこの話を聞いたときに、へ〜そうなんだーとか思ったもので。)

例えば、100分の1で当たるくじを、100回買ってみたけど1枚も当たらなかった!何て運が悪いんだ!あるいはこれ詐欺じゃね?みたいに思うかもしれないけど、実は1枚も当たらない確率は1/3以上もあるという。逆その分、2枚以上当たってる人もそれなりにいるってことなのですけどね。
問題の出し方(借金が〜)ってのはあんま良くなかったかもですが。

ちなみに元ネタは、n分の1で当たる試行を、n回繰り返しても当たらない可能性はいくらか?とかいうそんな話でした。どこかのサイトで見かけたものだったと思います。

nをどんどん大きくしていくと、その確率は
lim(n→∞)(1−1/n)^n=1/e(数?で出てくるネイピア数の逆数)≒36、8% に収束する、とかそんな話だったかと。

けれども1回も当たらない確率がこんだけあるのに、当たる回数の期待値は1になるのも不思議なものです(←証明そのものは容易ですが)。

ちなみに、1回だけ引ける確率は、1回も引かない確率と同じで1/e、2回引く確率は1/2!e、3回引く確率は1/3!e…となります。数?まで習った人はやってみそ。

ちなみに、この男がここから500万円を稼ぎ、借金を全て返済出来る確率は、出題者も良く解りませんでした(笑)いや、見た感じ面倒臭そうだったので…計算してない…。誰か出来た人居たら教えて下さい^^;

捜査データ

解答数
260
歴代 8379位 / 16,274
正解数
29
正解率
11%
その他カテゴリ平均 18%
評価
★★★★★
3 pt / 歴代 7677位
Good / Bad
3 / 0
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コメント
10
証言記録
正解率
11%
縦線 = カテゴリ平均

証言記録 (10)

キョンシー正解者 3発
小数点いらないのに気付かず…orz
若正解者 無事1発
キョンシーさんのコメントのおかげで入力を間違える事もなく無事一発です。
なるほど、なんか感じた事のあるような確率近辺だと思っていたら、あのあたりでしたか。
ありがとうございました。
taka正解者 ^^;
なにやらつまらないミスばかりしていました^^;
今日になってようやく正解。
ありがとうございました。
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kikki ↑id違いますが、別のパソコンより。
うむ〜、ちなみに最終的に500万稼げるのか、それとも370万を使い果たしてしまうのか?をやってみますた(^ω^;)しんどかったです。
手計算ないしエクセルのbinomdist関数など駆使して出来ないものかと試みたのですが、無理という結論に達したので、大学で最近学習したばっかりのfortran95で頑張ってみますた。でも微妙に数値が合わないんですよねぇ。
作ってみたプログラミングも怪しそうなところは多々あるんですけど、何処で間違ってるのかが解んないという…。
kikki
ちなみにこんな感じでした。

program kakuritu

implicit none
integer :: x,y,n
real :: f,s
real,dimension(:,:),allocatable :: p

read (*,*) n

allocate(p(x,y))
p(0,100)=100

do 100 x=1,n

do 200 y=63,185
p(x,y)=p(x-1,y+1)*36/37 + p(x-1,y-35)/37

kikki
if (y==63) then
f=f+p(x,y)
p(x,y)=0
end if

if(y >= 150) then
s=s+p(x,y)
p(x,y)=0
end if

200 continue
100 continue

write(*,*) f
write(*,*) s

end program kakuritu

途中で切れた…。
kikki
「x」は試行回数、「y」は所持金、「s」は成功する確率、「f」は失敗する確率、と置いてみました。
p(x、y)はx回目の試行回数でyだけの所持金を持っている確率。

スタート時はx=0、y=100。ちなみにyを最初37とか置くと、途中pの()内がマイナスになると駄目らしくて…初期値設定を100に、そこから−37した67以下になった時点、あるいは+50した150以上になった時点で、試行をストップさせるようなプログラムを組んだんですよね。

ちなみにdo if y=63,185の185は「149」から+35(←)される可能性があるために抜かしたら確率変わると思う、多分。

そして試行がストップした時点で負けならその時の確率を「f」に勝ちならその時の確率を「s」に加算していくような形においてみました。
kikki
一回の試行で外れるときは36/37の確率で−10万円(説明不足すまぬ、10万=1と換算してやってます)、1/37の確率で+360万−10万=+350なので、p(x,y)=p(x-1,y+1)*36/37 + p(x-1,y-35)/37 と置いてます、


で、で、実際にコンパイル(?)してみるとかなりおしい値までいくんですよね。n=37を代入してみると、「f」の値はこの問題とピタリと一致しますし、nを大きくしていくと、s+fの値は100に近づいてくるんですが…。

でも微妙に違うというか…s→35、6 f→61、8ぐらいに大体収束してしまって、理論的に2つの和が100になっていかないとおかしいと思うんですが…この開きは何だろうってのと、22回の試行で50万を稼ぐ確率がエクセルで計算したとき(11、8ぐらい)だったのと変わってくる(fortran上では12、4ぐらい)のが何でだろう(・ω・)?とかなってます。
kikki
あ、長々とすいません、挨拶が遅れました!
と言いつつ特に何もないと言えば何もないですが…。

キョンシーさん・takaさん・若さん>
お疲れ様!&ありがとうございます!と言ってみます、いや、今から忙しかったりするので、また。
kikki
昨日の続きですが、fortranの方が配列が大きいことによるバグ(?)らしくなんか上手くいかなかったので(」・д・)「キシャー

愛用しているエクセルを使って計算してみました(^q^)しねた。1000×122マス(927KB)使ってfortranと同じ式を組み立ててみますた。

1000回目の施行で、成功確率「35、9773…」失敗確率「64、0226…」。意外と成功確率が大きいのでびっくりしたのですが、期待値計算してみると「約−17万6千」となって、妥当な値なのかなと思います、少し自信ないですが。

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