Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/Probability and statisticsReviewed

Le meilleur appartement

by Mineral·
27
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

This score reflects both the level of the required concepts and the difficulty of the solution.Ce score tient compte à la fois du niveau des notions nécessaires et de la difficulté de la résolution.

  1. 1–10First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 11–25Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 26–50Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 51–70Advanced / graduateAvancé / master
  5. 71–90Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91–100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
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Français
FrançaisEnglish

Vous allez visiter n=20n = 20 appartements, l’un après l’autre. Chaque appartement reçoit une note tirée uniformément dans [0,1][0,1], indépendamment des autres.

Après chaque visite, deux choix : le prendre (la recherche s’arrête là) ou passer au suivant. Un appartement refusé est définitivement perdu, et si vous refusez les 1919 premiers, vous êtes obligé de prendre le dernier.

Votre but : que la note de l’appartement choisi soit la plus haute possible, en moyenne.

Vous visitez le premier. Sa note est 0,90{,}9. Le gardez-vous ?

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References

  1. Youtube "PRIOR"
Details

Chaine youtube "PRIOR", nom de la vidéo : "La stratégie optimale n'est pas la meilleure"

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Hints

3

Hint 1

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Solutions

1
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Solution by Mineral

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On raisonne à rebours. Notons VkV_k la note espérée obtenue en jouant de
façon optimale lorsqu’il reste kk appartements à visiter (celui qu’on a
sous les yeux compris).

Cas intitial : S’il n’en reste qu’un, on est forcé de le
prendre :
V1=∫01x dx=12.V_1 = \int_0^1 x\,dx = \tfrac12.

Récurrence. Quand il reste kk appartements, on observe la
note courante xx : la garder rapporte xx, la refuser rapporte Vk−1V_{k-1} en
moyenne. On garde donc si et seulement si x≥Vk−1x \ge V_{k-1} : le seuil
d’acceptation est exactement Vk−1V_{k-1}. La note espérée est la moyenne sur
x∼U[0,1]x \sim \mathcal{U}[0,1] du meilleur des deux choix :
Vk=∫01max⁡(x,Vk−1) dx=1+Vk−122.V_k = \int_0^1 \max(x, V_{k-1})\,dx = \frac{1 + V_{k-1}^2}{2}.

Calcul de la suite : En itérant depuis V1=12V_1 = \tfrac12 :
V1=0,5,V2=0,625,V3≈0,695,…,V18≈0,913,V19≈0,916.V_1 = 0{,}5,\quad V_2 = 0{,}625,\quad V_3 \approx 0{,}695,\quad \dots,\quad V_{18} \approx 0{,}913,\quad V_{19} \approx 0{,}916.

Conclusion. Au premier appartement, il reste 2020 visites,
donc le seuil vaut V19≈0,916V_{19} \approx 0{,}916. Comme 0,9<0,9160{,}9 < 0{,}916, on
refuse : la note est bonne dans l’absolu, mais il reste bien trop de
tirages devant soi pour se contenter de 0,90{,}9. En jouant ainsi jusqu’au
bout, on obtient en moyenne V20≈0,92V_{20} \approx 0{,}92.

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