【解答】
与えられた数列
が
を満たす確率を考える.両端の値は
であることに注意する.まず(式1)から帰納的に
である.
まずの時は(式1),(式3)を(式2)に代入して
であれば良いから,このようになる確率は
である.
そこでの場合を考える.(式1)を(式2)に代入して
となる.(式4)から
式
が必要である.以下の値で場合分けしてのとりうる範囲について調べる.
以上(式11),(式13)から,(式8)が実現されるようなの条件は
の時の時の時,,の時,,の時,
である.(式4)からこれで全てののとりうる値は尽くされているから,それぞれの場合の確率は
の時の時
となってとの関係は
となる.(式6)のもとでこの漸化式を解いて,求める確率は
である.