余暇の効用(数学は美しい!デュース後のポイント数は4!)

 私の住んでいる千葉県では、ノーアドの大会が多い。40-40後は1ポイントで終わる。大会運営にはとっても便利だ。

 しかし、テニス競技の魅力は、果てしなく続く長い接戦、と思っている。4大大会では4時間、5時間の試合に観客が熱狂する。

 はたして、デュースあり、では何ポイントが平均してプレイされるのだろうか?

 次のように考えました。ただし、A、Bの両プレーヤーのポイント獲得率が同じ、としました。

 

プレーヤーAの得点を〇、失点を✖とすると、

〇〇、〇✖、✖〇、✖✖が同じ確率で起こります。

このうち、1/2の確率でデュ―スは終了(2ポイント)

次のデュースも、1/2の確率でさらに2ポイントで終了

 

したがって、

(1/2)×2ポイント

(1/2)の2乗×4ポイント

(1/2)の3乗×6ポイント

としばらく足し算をしていきます。

 

 (1/2)の9乗×18ポイント=0.03、と随分小さくなりました。ここまでの和は3.93です。何だか、4になりそうな気がする。

 

 同僚の数学教員のMさんに聞いてみました。ぴったり、4、とのことです。美しい!彼の示してくれた数式には、lim Σ n→60 (1/2)のK乗、などありました。

 数学は美しい!

 余暇の効用でした。