2002 AIME II 第 12 题
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12.
一名篮球运动员每次投篮命中的概率恒为 ,并且与之前的投篮无关。令 为投完 次后命中数与出手数之比。事件 与 同时发生的概率(后一条件中的 取遍满足 的整数)为 ,其中 、、 和 都是素数,、 和 都是正整数。求 。
A basketball player has a constant probability of of making any given shot, independent of previous shots. Let be the ratio of shots made to shots attempted after shots. The probability that and for all such that is given to be where and are primes, and and are positive integers. Find
小提示:
把(出手次数,命中次数)看作格路径;条件 将每次投篮后的命中数限制在 以内。
Track (shots attempted, shots made) as a lattice path; the condition caps the number made at after each shot
大提示:
通过把每个点的两个前驱点计数相加,数出到 的受限路径;每个有效序列的概率都是 。
Count the constrained paths to by adding the counts of the two predecessors at each point; every valid sequence has probability
解答:
把球员的过程记录为点 的路径,其中 是 次出手后的命中数。条件 将 限制在 以内;当 时,这些上限分别为 、、、、、、、、,而 表示路径终点为 。
在每个允许点处,把它的两个前驱点的计数相加(未命中时 不变,命中时它增加 )。当 时,最高允许高度处的计数依次为 、、、、、、;第十次投篮必须命中,所以共有 个投篮序列满足条件。每个序列有 次命中和 次未中,因此概率为
因此 ,且 ,得到 。
Record the player’s progress as a path through points where is the number of shots made after attempts. The condition caps at which for is and means the path ends at
Count the allowed paths by adding, at each point, the counts of its two predecessors (a miss keeps a make raises it by ). The counts at the maximum allowed heights for come out to and the tenth shot must be a make, so shot sequences qualify. Each consists of makes and misses, so the probability is
Thus and giving
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