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98 指考數學甲 第 7 題
📅 98 年 📝 指考數學甲 第 7 題 題型:多選 課綱:99課綱
已知丟某枚銅板,其出現正面的機率為 $p$,出現反面的機率為 $(1-p)$,將此枚銅板丟擲 $n$ 次,在丟擲過程中,正面第一次出現時,可得獎金 $1$ 元,正面第二次出現時,可再得獎金 $2$ 元,正面第三次出現時,可再得獎金 $3$ 元,以此類推。試問下列哪些選項是正確的?
  1. 若 $n$ 次丟擲中出現正面 $k$ 次,總共得到獎金 $\dfrac{1}{2}k(k-1)$ 元
  2. 丟擲銅板第二次之後,累計得獎金 $1$ 元的機率為 $2(p-p^2)$
  3. 總共得到獎金 $2$ 元的機率為 $\dfrac{1}{2}n(n-1)p^2(1-p)^{n-2}$
  4. 總共得到獎金 $\dfrac{1}{2}n(n-1)$ 元的機率為 $n(p^{n-1} - p^n)$
二項分佈排列組合機率機率機率
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(2)(4)$

多選題

詳解
根據題意,當正面出現 $k$ 次時,獲得的累積獎金為級數和: $1 + 2 + 3 + \dots + k = \dfrac{k(k+1)}{2}$ 元。 我們來分析各選項: - **選項 (1)**:錯誤。正面出現 $k$ 次的獎金為 $\dfrac{1}{2}k(k+1)$ 元,而非 $\dfrac{1}{2}k(k-1)$ 元。 - **選項 (2)**:正確。第二次丟擲之後,累計獎金為 $1$ 元,代表前兩次丟擲中恰好出現 $1$ 次正面(即「正反」或「反正」)。其機率為: $P(\text{正反}) + P(\text{反正}) = p(1-p) + (1-p)p = 2p(1-p) = 2(p - p^2)$。 - **選項 (3)**:錯誤。由於獎金數額只能是 $\dfrac{k(k+1)}{2}$ 元(即 $0, 1, 3, 6, 10, \dots$ 元),不可能剛好得到 $2$ 元,因此總共得到獎金 $2$ 元的機率恆為 $0$,而非該式。 - **選項 (4)**:正確。要得到獎金 $\dfrac{n(n-1)}{2}$ 元,必須滿足: $\dfrac{k(k+1)}{2} = \dfrac{n(n-1)}{2} \implies k = n-1$ (因 $k \ge 0$), 即丟擲 $n$ 次中恰好出現 $n-1$ 次正面(與 $1$ 次反面)。其機率為: $C^{n}_{n-1} p^{n-1} (1-p)^1 = n p^{n-1} (1-p) = n(p^{n-1} - p^n)$。 綜上所述,正確選項為 $(2)(4)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。