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10 次掷硬币不出现连续正面

No Consecutive Heads in 10 Flips

专题
Probability / 概率
难度
L4

题目详情

掷一枚公平硬币 10 次,求“从不出现两个连续正面(HH)”的概率。

If you flip a fair coin 10 times, what is the probability that you never get two consecutive heads (HH)?

解析

ana_n 为长度为 nn 的 0-1 序列中不含连续 1 的序列数。

按最后一位分类:

  • 若最后一位是 0,则前 n1n-1 位可为任意合法序列,数量 an1a_{n-1}
  • 若最后一位是 1,则倒数第二位必须是 0,前 n2n-2 位为任意合法序列,数量 an2a_{n-2}

因此递推

an=an1+an2,a1=2, a2=3.a_n=a_{n-1}+a_{n-2},\quad a_1=2,\ a_2=3.

这就是斐波那契数列,解得 a10=144a_{10}=144

总序列数为 210=10242^{10}=1024,所以所求概率为

1441024=9640.140625.\frac{144}{1024}=\boxed{\frac{9}{64}}\approx 0.140625.