Question

【題目】學(xué)號(hào)為1，2，3的三位小學(xué)生，在課余時(shí)間一起玩“擲骰子爬樓梯”游戲，規(guī)則如下：投擲一顆骰子，將每次出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)除以3，若學(xué)號(hào)與之同余(同除以3余數(shù)相同)，則該小學(xué)生可以上2階樓梯，另外兩位只能上1階樓梯，假定他們都是從平地(0階樓梯)開(kāi)始向上爬，且樓梯數(shù)足夠多.

（1）經(jīng)過(guò)2次投擲骰子后，學(xué)號(hào)為1的同學(xué)站在第X階樓梯上，試求X的分布列；

（2）經(jīng)過(guò)多次投擲后，學(xué)號(hào)為3的小學(xué)生能站在第n階樓梯的概率記為，試求，，的值，并探究數(shù)列可能滿(mǎn)足的一個(gè)遞推關(guān)系和通項(xiàng)公式.

Answer 1

【答案】（1）答案見(jiàn)解析.（2），，，

【解析】

（1）由題意學(xué)號(hào)為1的同學(xué)可以上2階樓梯的概率為，可以上1階樓梯的概率為，分別求出、、，即可得解；

（2）由題意可得、、；由題意且，構(gòu)造新數(shù)列即可得數(shù)列是以為首項(xiàng)，以為公比的等比數(shù)列，再利用累加法即可得解.

（1）由題意，當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)1、4時(shí)，學(xué)號(hào)為1的同學(xué)可以上2階樓梯，概率為，

當(dāng)投擲骰子出現(xiàn)其他點(diǎn)數(shù)時(shí)，學(xué)號(hào)為1的同學(xué)可以上1階樓梯，概率為，

由題意，

所以，，，

所以X的分布列為：

X	2	3	4
P

（2）表示學(xué)號(hào)為3的小朋友能站在第1階樓梯的概率，

根據(jù)投擲骰子的規(guī)則，若出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)為3或6，則他直接站在第2階樓梯，否則站在第1階樓梯.

故，同理可得：

，，

由于學(xué)號(hào)為3的小朋友能夠站在第n階樓梯，有兩種可能：

從第階樓梯投擲點(diǎn)數(shù)為3或6直接登2個(gè)臺(tái)階上來(lái)，

或從第階樓梯只登1個(gè)臺(tái)階上來(lái).

根據(jù)骰子投擲規(guī)則，登兩階的概率是，登一階的概率是，

故且(*)

將(*)式可變形為，

從而知：數(shù)列是以為首項(xiàng)，以為公比的等比數(shù)列，

則有.

進(jìn)而可得：當(dāng)時(shí)，

；

當(dāng)時(shí)，；

所以.