1 条题解

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    @ 2026-6-5 22:00:16

    期望dp,但是是连续概率

    当巧克力棒的初始长度不大于 dd 时,不需要进行任何操作:$$E(x) = 0 \quad (x \le d)$$

    当初始长度 L>dL > d 时,我们在 [0,L][0, L] 之间随机等概率取一个点掰断,留下的长度为 xx(此时 xx 服从均匀分布)。因此,操作一次后,剩下的期望次数为连续区间上的积分求平均:

    E(L)=1+1L0LE(x)dxE(L) = 1 + \frac{1}{L} \int_{0}^{L} E(x) dx

    因为当 xdx \le d 时,E(x)=0E(x) = 0,所以我们可以把积分下界改为 dd

    E(L)=1+1LdLE(x)dxE(L) = 1 + \frac{1}{L} \int_{d}^{L} E(x) dx

    将上述方程两边同乘 LL

    LE(L)=L+dLE(x)dxL \cdot E(L) = L + \int_{d}^{L} E(x) dx

    对等式两边关于 LL 求导(右边用到变上限积分求导法则):

    E(L)+LE(L)=1+E(L)E(L) + L \cdot E'(L) = 1 + E(L)

    化简得到:

    LE(L)=1    E(L)=1LL \cdot E'(L) = 1 \implies E'(L) = \frac{1}{L}

    最终结果

    $$E(L) = \ln(L) + 1 - \ln(d) = 1 + \ln\left(\frac{L}{d}\right)$$
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