双骰是根据掷出的两颗骰子点数之和判断输赢的一种游戏。玩家下注后掷出两颗骰子,称出场掷。输赢规则如下: (1)出场掷两颗骰子点数之和是7、11,玩家赢,此轮结束。(2)出场掷两颗骰子点数之和是2、3、12,玩家输,此轮结束。骰子,直到牌点或点数之和7出现。如果牌点先出现,玩家赢,此轮结束;如果7先出现,玩家输,此轮结束。 (3)出场掷两颗骰子点数之和是4、5、6、8、9、10,该数字成为牌点,玩家继续掷计算各种结果出现的概率,并由此计算玩家劣势。写一个完整的数学建模过程
时间: 2023-06-20 19:10:00 浏览: 684
掷双骰游戏(改变自教材上的)
一、问题概述
双骰游戏是一种赌博游戏,玩家下注后掷出两颗骰子,根据骰子点数之和判断输赢。本文将建立一个数学模型,分析玩家在双骰游戏中的胜率及下注策略。
二、模型假设
1. 在双骰游戏中,每次掷骰子的结果是独立的,即前一次掷骰子的结果不会影响下一次掷骰子的结果;
2. 每次掷骰子的结果只与骰子的点数有关,与骰子的大小、形状等因素无关;
3. 玩家和庄家均采用理性决策,即他们的决策都是基于最大化自己的利益的。
三、符号说明
1. $P_{win}$:玩家获胜的概率;
2. $P_{lose}$:玩家失败的概率;
3. $P_{point}$:玩家进入点数阶段的概率;
4. $P_{7}$:玩家在点数阶段中掷出7的概率;
5. $P_{point\_win}$:玩家在点数阶段中获胜的概率;
6. $P_{point\_lose}$:玩家在点数阶段中失败的概率;
7. $P_{4}$、$P_{5}$、$P_{6}$、$P_{8}$、$P_{9}$、$P_{10}$:玩家进入点数阶段时,点数为4、5、6、8、9、10的概率;
8. $P_{2}$、$P_{3}$、$P_{12}$:出场掷两颗骰子点数之和是2、3、12的概率;
9. $P_{7\_out}$:玩家在点数阶段中掷出7而失败的概率。
四、模型建立
1. 出场阶段
根据游戏规则,出场掷两颗骰子点数之和是7、11,玩家赢,出场掷两颗骰子点数之和是2、3、12,玩家输。因此,玩家获胜的概率为:
$$P_{win}=\frac{P_{7}+P_{11}}{P_{2}+P_{3}+P_{12}+P_{7}+P_{11}}$$
玩家失败的概率为:
$$P_{lose}=\frac{P_{2}+P_{3}+P_{12}}{P_{2}+P_{3}+P_{12}+P_{7}+P_{11}}$$
其中,$P_{7}$表示掷出两颗骰子点数之和是7的概率,$P_{11}$表示掷出两颗骰子点数之和是11的概率,$P_{2}$、$P_{3}$、$P_{12}$分别表示掷出两颗骰子点数之和是2、3、12的概率。
2. 点数阶段
当出场掷两颗骰子点数之和是4、5、6、8、9、10时,玩家进入点数阶段,此时,该数字成为牌点,玩家需要继续掷骰子,直到牌点或点数之和7出现。如果牌点先出现,玩家赢,如果7先出现,玩家输。
根据全概率公式,玩家进入点数阶段的概率为:
$$P_{point}=P_{4}+P_{5}+P_{6}+P_{8}+P_{9}+P_{10}$$
其中,$P_{4}$、$P_{5}$、$P_{6}$、$P_{8}$、$P_{9}$、$P_{10}$分别表示出场掷两颗骰子点数之和是4、5、6、8、9、10的概率。
当玩家进入点数阶段时,掷出7的概率为:
$$P_{7}=\frac{6}{36}=\frac{1}{6}$$
掷出牌点的概率为:
$$P_{point\_win}=\frac{P_{4}+P_{5}+P_{6}+P_{8}+P_{9}+P_{10}}{36}$$
掷出7而失败的概率为:
$$P_{7\_out}=\frac{P_{7}P_{lose}}{P_{point}}$$
掷出牌点而获胜的概率为:
$$P_{point\_win}=\frac{P_{point}-P_{7\_out}}{1-P_{7}}$$
掷出牌点而失败的概率为:
$$P_{point\_lose}=1-P_{7}-P_{point\_win}$$
五、模型求解
1. 出场阶段
根据游戏规则,掷出两颗骰子点数之和是2、3、12的概率为:
$$P_{2}=P_{3}=\frac{1}{36}$$
$$P_{12}=\frac{1}{36}$$
掷出两颗骰子点数之和是7、11的概率为:
$$P_{7}=P_{6}+P_{8}=\frac{6}{36}=\frac{1}{6}$$
$$P_{11}=P_{5}+P_{6}=\frac{2}{36}=\frac{1}{18}$$
因此,玩家获胜的概率为:
$$P_{win}=\frac{1}{6}+\frac{1}{18}=\frac{2}{9}\approx0.222$$
玩家失败的概率为:
$$P_{lose}=\frac{1}{36}+\frac{1}{36}+\frac{1}{36}=\frac{1}{12}\approx0.0833$$
2. 点数阶段
根据游戏规则,出场掷两颗骰子点数之和是4、5、6、8、9、10的概率为:
$$P_{4}=P_{10}=\frac{3}{36}=\frac{1}{12}$$
$$P_{5}=P_{9}=\frac{4}{36}=\frac{1}{9}$$
$$P_{6}=P_{8}=\frac{5}{36}\approx0.139$$
因此,玩家进入点数阶段的概率为:
$$P_{point}=\frac{1}{12}+\frac{1}{9}+2\times0.139\approx0.492$$
掷出7的概率为:
$$P_{7}=\frac{1}{6}$$
掷出牌点的概率为:
$$P_{point\_win}=\frac{\frac{1}{12}+\frac{1}{9}+2\times0.139}{36}\approx0.0907$$
掷出7而失败的概率为:
$$P_{7\_out}=\frac{\frac{1}{6}\times\frac{1}{12}}{0.492}\approx0.0324$$
掷出牌点而获胜的概率为:
$$P_{point\_win}=\frac{0.492-0.0324}{1-\frac{1}{6}}\approx0.4118$$
掷出牌点而失败的概率为:
$$P_{point\_lose}=1-\frac{1}{6}-0.4118\approx0.2212$$
六、结论
综合出场阶段和点数阶段的结果,玩家获胜的总概率为:
$$P_{total}=\frac{2}{9}\times(1-P_{point})+0.4118\times P_{point}=\frac{2}{9}\times(1-0.492)+0.4118\times0.492\approx0.2412$$
玩家的失败概率为:
$$P_{total\_lose}=1-P_{total}\approx0.7588$$
因此,玩家在双骰游戏中的胜率为24.12%,失败概率为75.88%。根据最大化利益的原则,玩家应该采取下注金额小、胜率高的策略,以最大化自己的利益。
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