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求教一道高中概率题(出自苏教版高中数学选修二P101.11)

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假设某种细胞分裂(每次分裂都是一个分裂成两个)和死亡的概率相同. 如果一个种群从这样一个细胞开始变化,那么这个种群最终灭绝的概率是多少?


IP属地:江苏1楼2024-04-04 14:57回复
    因为是单吸收壁的随机游走,所以概率是1。不过我感觉高中应该算不了这个


    IP属地:山西来自iPhone客户端2楼2024-04-04 16:31
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      经典的赌徒输光问题,灭绝的概率是1。灭绝所需要的时间和初始数量是指数关系


      IP属地:上海来自Android客户端3楼2024-04-04 16:38
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        百分百


        IP属地:北京来自Android客户端4楼2024-04-04 18:35
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          简单来说,f(x)表示当前有x个细胞时,灭绝的概率。定义在全体非负整数上。
          那么f(0)=1,f(x)=(f(x-1)+f(x+1))/2,所以任意x,f(x)=1。最后一步证明考虑f(x)-f(x-1)这个“数列”


          IP属地:上海来自Android客户端5楼2024-04-04 19:27
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            记一个细胞最终灭绝的概率为x,那么n个最终灭绝的概率就是x^n。对第一次分裂结果取条件,有x=1/2+x^2/2,解得x=1。


            IP属地:安徽来自Android客户端6楼2024-04-04 23:08
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              设灭绝概率为p。分裂概率为a的话,p是方程p=ap²+1-a的最小非负解。
              我数学系的,大一才学到这个,还是不考的扩展内容这个方程好理解,至于为什么是最小解,我忘了咋证明了,我讲义上有


              IP属地:英国来自iPhone客户端7楼2024-04-04 23:19
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                你让我想起了21年新二卷倒二


                IP属地:安徽来自Android客户端8楼2024-04-04 23:39
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                  马尔科夫链


                  IP属地:日本来自iPhone客户端9楼2024-04-05 04:33
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                    感觉题目是不是有点问题?如果是这个条件,必然灭绝啊,某一刻“所有活着的细胞都随机到死亡”这件事的概率并不是0,那么在无限的时间里,这件事就必然会发生。


                    IP属地:江苏来自Android客户端10楼2024-04-05 16:00
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                      100%


                      IP属地:江苏来自Android客户端11楼2024-04-05 19:31
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                        细胞为1,分裂与死亡几率为x
                        经过一次后存活率为(1-x)(1+x)会比1小,先死亡在分裂或先分裂在死亡都可以这样算,存活x一个复制2个就是加1个x就是乘以(1+x),死亡x剩余的就是乘以(1-x)灭绝几率为100%


                        IP属地:安徽来自Android客户端12楼2024-04-05 19:50
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                          时间无限的情况下0的可能是必然发生的,因为情况只是数量是0~任意正整数,除了0以外的任何情况都有后续,只有0能是最终情况,典型的赌徒输光问题,
                          有时间(其实更确切的说是次数)限制的话才另说,随着次数的增加,在允许n次分裂次数以内还存活的概率是(1-(1/2+1/2³+1/2⁷+...+1/2ⁿ²⁻¹))
                          因为1/2ⁿ²⁻¹是上一项的一半还小,所以这个数小数点后的前几位数一开始就差不多确定了,其实还蛮大的,大概是0.367


                          IP属地:河南来自Android客户端14楼2024-04-06 00:10
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                            我让GPT写了个程序模拟这个问题,输出显示随着时间增加,灭绝概率趋近于1(在100s时已为99.78%)。顺便有懂得帮忙看看程序有没有问题


                            IP属地:广东来自Android客户端15楼2024-04-06 01:40
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                              使用递推法。设细胞死亡概率为p,单个细胞最终灭绝概率为x,则最终灭绝概率 = 直接灭绝概率 + 一分为二概率 * 两个细胞最终均灭绝概率,即递推式:
                              x = p + (1-p)* x²,题目中p = 1-p = 0.5,所以 x = 0.5 + 0.5x²,解得 x = 1,即该细胞种群最终灭绝概率为 1,虽然概率为1,但不是必定灭绝


                              IP属地:安徽来自Android客户端16楼2024-04-06 05:46
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