Math Labs

Bài 5

Ngân hàng Bath phát hành các đồng xu có mặt ở một phía và mặt ở phía kia. Harry có đồng xu này, xếp thành một hàng từ trái sang phải. Anh lặp lại thao tác sau: nếu có đúng đồng xu ngửa mặt , anh lật đồng xu thứ từ trái sang; nếu không thì tất cả đồng xu đều là và anh dừng lại. Chẳng hạn, khi , quá trình bắt đầu từ là , dừng sau ba thao tác. (a) Chứng minh rằng với mỗi cấu hình ban đầu, Harry dừng sau hữu hạn thao tác. (b) Với mỗi cấu hình ban đầu , gọi là số thao tác trước khi dừng. Hãy xác định giá trị trung bình của trên tất cả cấu hình ban đầu. HH TT nn k>0k>0 HH kk TT n=3n=3 THTTHT THT→HHT→HTT→TTTTHT\to HHT\to HTT\to TTT CC L(C)L(C) L(C)L(C) 2n2^n
Bước 1 trên 6: Đặt giá trị kỳ vọng
Hiểu nôm na

Ta chứng minh tính dừng và tính trung bình cùng lúc.

En=E[L(C)]E_n=\mathbb E[L(C)]
Phân tích chi tiết

Gọi là số thao tác trung bình với đồng xu. Ta quy nạp theo . Với , hai cấu hình và lần lượt cần và thao tác, nên quá trình dừng và . EnE_n nn nn n=1n=1 TT HH 00 11 E1=12E_1=\frac12