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慶應義塾大学数学2013年第2問

以下の文章の空欄に適切な数または式を入れて文章を完成させなさい。
2つの袋ABと赤玉、白玉それぞれ3個ずつが用意されている。各々の袋の中に玉が3個ずつ入っている状態に対して次の操作を考える。
操作
各々の袋から玉を同時に無作為に1個ずつ取り出した後、袋Aから取り出した玉を袋Bの中に、袋Bから取り出した玉を袋Aの中に入れる。
いま、袋Aの中に赤玉2個と白玉1個が、袋Bの中に赤玉1個と白玉2個が入っている状態から始め、上記の操作を繰り返し行う。またnを自然数とし、n回目の操作を終えたときに袋Aの中に赤玉が3個入っている確率をan、2個だけ入っている確率をbn、1個だけ入っている確率をcnとする。
  • (1) a1=b1=c1=、である。
  • (2) pn=bn+cnと定義するとPnPn+1の間には pn+1=×pn+ という関係がある。またpnnの式で表すとPn=である。
  • (3) n回目の操作を終えたときに袋Aの中に入っている赤玉の個数の期待値をEnとする。Ennの式で表すとEn=である。