题设
买饮料有若干种方案,每次购买有$p_i$的概率选择第$i$种方案,花$a_i$元买到$b_i$瓶饮料,$a_i \in \mathbb{Z}, b_i \in \mathbb{Z}, \operatorname{E}\left(a\right) < \infty, \operatorname{E}\left(b\right) < \infty, \sum p_i=1$。
1
问题
$\operatorname{E}\left(b\right) > 0, b_i \text{有上界}$
现在重复购买直到拥有至少$k$瓶饮料时停下,记最后总共花了$A$元,得到了$B$瓶饮料,求$\lim_{k \to \infty} \operatorname{E}\left(\frac{A}{B}\right)$。
解答
买饮料的过程是一个Renewal Process,记最后在第$N_k$轮结束时停止,第$i$轮花$A_i$元买到$B_i$瓶饮料。
考虑应用Fubini–Tonelli定理,
于是原式,
2
问题
$b_i > 0$
固定买$k$次停下,仍然求$\lim_{k \to \infty} \operatorname{E}\left(\frac{A}{B}\right)$。
解答
记$d=\frac{\operatorname{E}\left(a\right)}{\operatorname{E}\left(b\right)}, p(\epsilon_1, \epsilon_2)=\operatorname{P}\left(\overline{A}_k=\operatorname{E}\left(a\right)+\epsilon_1 \wedge \overline{B}_k=\operatorname{E}\left(b\right)+\epsilon_2\right)$。
考虑余项的绝对值,
于是,$\lim_{k \to \infty} \operatorname{E}\left(\frac{A}{B}\right)=d=\frac{\sum p_i a_i}{\sum p_i b_i}$。
3
问题
几乎同1,但不要求$b_i$有上界
解答
我也不知道
鸣谢
timetraveler314