Oi, Vanderlei.

Para facilitar a notação, eu serei Zé Roberto. :D

Intuitivamente: como você desconfiou, p não pode ser isso tudo. Para eu
ganhar, tenho que rolar um 6, **ou** rolar outra coisa e "praticamente"
começar o jogo de novo. Isto daria a estimativa:
p = 1/6 + 5/6 . 1/2 = 7/12
Mas esta estimativa está errada pois, o jogo "recomeçaria" a partir de 1,
2, 3, 4 ou 5, dando uma pequena vantagem para Umberto! Ou seja, sem fazer
muita conta afirmo que:
p = 1/6 + 5/6 . Prob(Eu ganhar a partir de um 1,2,3,4,5 simples) < 1/6 +
5/12 = 7/12.

---///---
Se entendi o que você pensou: para Umberto ganhar, temos que NÃO ROLAR 6
agora (prob=5/6), **e** depois "começar o jogo do zero" (prob=3/6). Então
Umberto ganharia com probabilidade q=5/6.3/6=5/12 (acho que você devia usar
5/6; e não entendi o p extra). Era isso? Mas mesmo assim não funciona, pelo
mesmo motivo da minha estimativa do p estar furada: não rolando 6, o jogo
não "começaria do zero"; Umberto teria uma pequena vantagem (pois rolamos
1, 3 ou 5 com mais chance do que 2 ou 4). Em suma, o que conseguimos
concluir daqui eh que q > 5/12, ou seja p<7/12, que nem acima!

---///---
Vamos calcular p, definido como"
p = probabilidade de eu vencer sendo que os dois últimos números foram
iguais e pares
E vamos inventar:
b = probabilidade de eu vencer sendo que o último número foi par, mas o
penúltimo foi diferente do último.
Agora, na situação do problema (terminando em x-6-6, com x<>6), a partir
daqui temos duas possibilidades:
-- Se o próximo número for 6 (prob = 1/6), ganhei.
-- Se o próximo número for 2 ou 4 (prob = 2/6), passamos para uma nova
situação onde eu tenho probabilidade b de vencer.
-- Se o próximo número for 1, 3 ou 5 (prob=3/6), passamos para uma nova
situação onde eu tenho probabilidade 1-b de vencer.

Assim, p = 1/6 + (2/6)b + (3/6)(1-b) = 2/3 - b/6.

Por outro lado, a partir de uma situação do tipo "b" -- (digamos, para
fixar ideias, sequência terminando em ....-2-4), temos as seguintes
possibilidades:
-- Se o próximo número for 4 (prob = 1/6), passo a ter probabilidade p de
ganhar;
-- Se for 2 ou 6 (prob = 2/6), passo a ter probabilidade b de ganhar.
-- Se for 1, 3 ou 5 (prob = 3/6), passo a ter probabilidade 1-b de ganhar.

Assim, b = (1/6)p + 2/6b + 3/6(1-b), ou seja, p=7b+3.

Juntando as duas coisas, achei p=25/43.... Hein, sério??

---///---
 Vamos resolver de outro jeito mais "adulto", para ver o PODER DAS
MATRIZES... :D :D:

Depois de alguns lançamentos, o jogo tem 6 estados possíveis dependendo
apenas dos 3 últimos lançamentos:

E1: ...y-y-y com y par (eu ganhei! pare o jogo!)
E2: ...x-y-y com x<>y e y par (estou quase ganhando!)
E3: ...x-y com x<>y e y par (tenho pequena vantagem)
E4: ...x-y com x<>y e y ímpar (tenho pequena desvantagem)
E5: ...x-y-y com x<>y e y í mpar (estou quase perdendo!)
E6: ...y-y-y com y ímpar (perdi! vire a mesa!)

A matriz M de transição entre esses estados:

1 1/6    0    0    0 0
0    0 1/6    0    0 0
0 2/6 2/6 3/6 3/6 0
0 3/6 3/6 2/6 2/6 0
0    0    0 1/6    0 0
0    0    0    0 1/6 1

Pois bem, M^k.v (onde v=e_2=[0; 1; 0; 0; 0; 0]) seria a distribuição de
probabilidade dos estados, começando de e_2 (situação do problema), daqui a
k jogadas. Ou seja, a gente quer determinar p onde lim(k->Inf) M^k.v = [p;
0; 0; 0; 0; 1-p].

Diagonalizei M usando o computador (que não liga para a elegância das
simetrias.... :( ), deu M = PDP^(-1) onde

P=[1 1 1 1 1 0
0 (1/(√5-3))(√5+3) (3/2)√5-(7/2) -(1/2)i√3-((13)/2) (1/2)i√3-((13)/2) 0
0 -2((√5)/(√5-3)) (5/2)-(3/2)√5 (7/2)i√3+(5/2) (5/2)-(7/2)i√3 0
0 -2((√5)/(√5-3)) (5/2)-(3/2)√5 -(7/2)i√3-(5/2) (7/2)i√3-(5/2) 0
0 (1/(√5-3))(√5+3) (3/2)√5-(7/2) (1/2)i√3+((13)/2) ((13)/2)-(1/2)i√3 0
-1 1 1 -1 -1 1]

D = diag(1; 5/12- √5 /4;  5/12 +√5 /4; (-i√3-1)/12; (i√3-1)/12; 1]

Q=P^(-1)= [1 ((25)/(43)) ((22)/(43)) ((21)/(43)) ((18)/(43)) 0
0 (1/(12))√5-(1/4) (7/(60))√5-(1/4) (7/(60))√5-(1/4) (1/(12))√5-(1/4) 0
0 -(1/(12))√5-(1/4) -(7/(60))√5-(1/4) -(7/(60))√5-(1/4) -(1/(12))√5-(1/4) 0
0 -(5/(516))i√3-(7/(172)) -((13)/(516))i√3-(1/(172))
((13)/(516))i√3+(1/(172)) (5/(516))i√3+(7/(172)) 0
0 (5/(516))i√3-(7/(172)) ((13)/(516))i√3-(1/(172))
(1/(172))-((13)/(516))i√3 (7/(172))-(5/(516))i√3 0
1 1 1 1 1 1]

Mas não olhe para tudo isso! Veja bem, M^k.v = P D^k P^(-1) e_2 = P D^k
Q_2, onde Q_2 eh a segunda coluna de Q. Mas D^k vai para diag(1, 0, 0, 0,
0, 1) quando k->Inf, portanto ligamos apenas para Q(1,2)=25/43 e Q(1,6)=1.
Queremos apenas a primeira coordenada de P . [25/43; 0; 0; 0; 0; 1], ou
seja, p = 25/43 P(1,1) + 1 P(6,1) = 25/43.

Ou seja: sério!! :D

Abraco, Ralph.


On Sat, Jul 25, 2020 at 2:03 PM Professor Vanderlei Nemitz <
[email protected]> wrote:

> Então meu raciocínio foi muito errado, pois pensei assim:
> Seja p a probabilidade de Zé Roberto vender. Podemos considerar que o jogo
> "começa" com Zé Roberto precisando obter um 6 para vencer.
> Assim, a probabilidade de Humberto vencer é:
> q = (3/6).(1/6).p, ou seja, p = 12q
> Assim, p = 12/13 e q = 1/13
>
> Prezado Cláudio, você pode explicar sua resolução?
>
> Muito obrigado!
>
>
>
>
>
>
> Em sáb., 25 de jul. de 2020 às 13:43, Claudio Buffara <
> [email protected]> escreveu:
>
>> Eu achei 5/7.
>>
>> On Sat, Jul 25, 2020 at 7:28 AM Professor Vanderlei Nemitz <
>> [email protected]> wrote:
>>
>>> Bom dia!
>>> O problema a seguir encontra-se em uma prova de desafios da PUC-RJ,
>>> muito boas!!!
>>> Acho que são organizadas pelo professor Nicolau Saldanha.
>>> Encontrei uma resposta bem alta, mais de 90%. Será que está correto?
>>> Muito obrigado!
>>>
>>> Zé Roberto e Umberto gostam de jogar par ou ímpar; Zé Roberto sempre
>>> pede par e Umberto sempre pede íımpar. Eles gostam de inventar novas
>>> maneiras de jogar. A última maneira que eles inventaram usa um dado comum,
>>> com seis faces numeradas de 1 a 6. Eles jogam o dado várias vezes até que
>>> um número saia três vezes seguidas; Zé Roberto ganha se este número for
>>> par, Umberto ganha se for ímpar. Sábado de manhã o dado teve os resultados:
>>> 5, 3, 4, 2, 6, 1, 1, 3, 1, 4, 2, 3, 5, 6, 3, 4, 5, 4, 4, 4 e neste ponto Zé
>>> Roberto se declarou vitorioso. Sábado de tarde o dado teve os resultados:
>>> 6, 1, 4, 2, 3, 5, 6, 6; neste momento o jogo foi interrompido pela queda de
>>> um meteorito. Quando a situação se acalmou, eles concordaram em continuar
>>> do ponto em que estavam. Qual é a probabilidade de que Zé Roberto seja o
>>> vencedor?
>>>
>>> --
>>> Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antivírus e
>>> acredita-se estar livre de perigo.
>>
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>> Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antivírus e
>> acredita-se estar livre de perigo.
>
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> acredita-se estar livre de perigo.

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