4 の解答

(1) n 回続けて投げるとき、1 ≤ m ≤ n-1 とするとき
m 回目と m+1回目が同じ目で残りが続けて同じ目が出ない確率は 5n-2/6n-1 である。
 よって Pn(A) = (n-1)×5n-2/6n-1 である。
 また Pn(B) = 5n-1/6n-1 である。
 従って Pn(A) > Pn(B) なる条件は n-1 > 5
これを満たす最小の n は 7 である。

(2) Xn = m となる確立を Pm とおくと
  P1 = 0
  Pm = (5/6)m-2×(1/6)    (2 ≤ m ≤ n のとき)
  Pn+1 = (5/6)n-1
である。従って
 an = 2×(1/6) + 3×(5/6)×(1/6) + 4×(5/6)2×(1/6) + ... + n×(5/6)n-2×(1/6) + (n+1)×(5/6)n-1 を得る。
r = (5/6), s = 2 + 3r + 4r2 + ... + nrn-2 とおくと
an = (1-r)s + (n+1)rn-1 = 2 + r + r2 + ... + rn-1
   = 1 + (1-rn)/(1-r) = 7 - 6×(5/6)n
従って
 an = 7 - 6×(5/6)n であり
  limn → ∞ an = 7 である。
一度しか計算してないので計算ミスがあったら指摘して下さい。