Question

從原點(diǎn)出發(fā)的某質(zhì)點(diǎn)M，按向量

a

=（0，1）移動(dòng)的概率為

2

3

，按向量

b

=（0，2）移動(dòng)的概率為

1

3

，設(shè)可達(dá)到點(diǎn)（0，n）的概率為P_n，求：
（1）求P₁和P₂的值．
（2）求證：P_n+2=

1

3

P_n+

2

3

P_n+1．
（3）求P_n的表達(dá)式．

Answer 1

分析：（1）P₁為到達(dá)點(diǎn)（0，1）的概率，要到達(dá)（0，1）只有按向量

a

移動(dòng)才可能，故P₁=

2

3

，P₂為到達(dá)點(diǎn)（0，2）的概率，要到達(dá)（0，2）有兩種方法，第一種直接按向量

b

可到達(dá)；第二種兩次都按向量

a

走．故 P2=

2

3

•

2

3

+

1

3

．
（2）找出P_n+2、P_n+1、P_n的關(guān)系即 Pn+2=

2

3

Pn+1+

1

3

Pn，即可得到答案．
（3）構(gòu)造新數(shù)列{P_n+1-P_n}是以P₂-P₁為首項(xiàng)，-

1

3

為公比的等比數(shù)列，由等比數(shù)列求和可得答案．

解答：解：（1）．P₁=

2

3

，P2=(

2

3

)2+

1

3

=

7

9

．
（2）．證明：到達(dá)點(diǎn)（0，n+2）有兩種情況：從點(diǎn)（0，n）按向量

b

=(0，2)移動(dòng)；
從點(diǎn)（0，n+1）按向量

a

=（0，1）移動(dòng)，概率分別為P_n×

1

3

與Pn+1×

2

3

，所以Pn+2=

1

3

Pn+

2

3

Pn+1．
（3）．由（2）得P_n+2-P_n+1=-

1

3

(Pn+1-Pn)，故數(shù)列{P_n+1-P_n}是以P₂-P₁=

1

9

為首項(xiàng)，-

1

3

為公比的等比數(shù)列，
故P_n+1-P_n=

1

9

•(-

1

3

)n-1=(-

1

3

)n+1，
于是P_n-P₁=（Pn-Pn-1)+…+(P2-P1)=

1

12

•[1-(-

1

3

)n-1]∴Pn=

3

4

+

1

4

•(-

1

3

)n．

點(diǎn)評：本題主要考查構(gòu)造等比數(shù)列的方法．等比數(shù)列是高考中必考題，有時(shí)題中的數(shù)列不是等比的，要通過自己構(gòu)造新的數(shù)列使之成為等比數(shù)列進(jìn)而解題．