Recopilando cupones

Constante de Euler-Mascheroni ϒ
 

Los cupones en las cajas de cereales están numerados del 1 al 5 , y se necesita conseguir los 5 números obtener un premio . Con un cupón por caja , ¿cuántas cajas en promedio se necesitan para completar un conjunto completo?

 

 

Simulación del problema

 




 

Aquí se ve el promedio conseguido por todos los usuarios que van entrando en esta página y participan en la simulación del problema.

Solución

Obtenemos uno de los números en la primera caja. Ahora la el promedio de cajas abiertas para obtener un  nuevo número de la siguiente caja, usando el resultado del problema Primer 6 es

1/(4/5) = 5/4

Cuando ya tenemos dos números diferentes, el promedio de cajas necesarias para obtener el tercer número es

1/(3/5) = 5/3

De este modo el promedio esperado de cajas abiertas para obtener los 5 números es

Aproximación de Euler para los términos de la serie armónica

Si la serie de cupones fuera más larga, n números diferentes, sería conveniente utilizar la constante de Euler-Mascheroni

El 0.57721 ... se conoce como la constante de Euler .

El primer miembro es el término n-ésimo de la serie armónica.

Para n cupones en un conjunto , el número promedio de cajas es aproximadamente

n logen + 0.577 n + 1 .

Dado que loge5  es 1.6094 ,

la aproximación de Euler para n = 5

da como resultado 11.43,

muy cerca de 11.42 .

A menudo omitimos el término 1/2n en la aproximación de Euler

 

Créditos
Traducción del problema 14 del libro Fifty challenging problems in probability , MOSTELLER

Vídeo introducción con lumen5.com

Simulación realizada por chatGPT

 

 


Consolación Ruiz Gil Abril 2024  https://www.matsolin.com/cupones/index.htm