La ruina del jugador

Problema:

Un jugador juega contra la banca partidas sucesivas e independientes. En cada partida, la probabilidad de ganar es igual a la de perder: p=1/2. Si el jugador pierde, entrega un euro a la banca, y si gana recibe la misma cantidad. La fortuna del jugador varía por tanto, al azar, de acuerdo con los resultados de las distintas partidas. El jugador tiene previsto retirarse tanto si llega a ganar 10 euros como si llega a perder 5.

¿Cuál será la probabilidad de alcanzar esos 10 euros de beneficio? ¿Qué número de partidas durará el jugador por término medio?

Simulación:

El problema de la ruina del jugador es isomorfo al del paseo aleatorio por una recta: se trata de una partícula que, partiendo del origen de coordenadas, salta sucesivamente desde la posición que eventualmente ocupa a cualquiera de las dos contiguas con igual probabilidad (1/2). Otra cuestión a resolver sería: al cabo de n movimientos, ¿cuál es, por término medio, la distancia al origen?

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Clicar sobre el play para simular las sucesivas partidas. Puedes modificar la velocidad de las misma tirando del deslizador velo.

Hacer clic sobre el botón actualizar de arriba a la derecha () para una nueva simulación.

También puedes modificar la probabilidad de ganar en cada partida, así como los topes para que el paseo se detenga.

Si imaginamos el paseo de la partícula, en lugar de por la recta, es por el plano, estaremos pensando en el problema del andar del borracho.

Creado con GeoGebra por Manuel Sada. Agosto 2010.