C017:いつまで走るか・どこまで走るか

いつまで走るか・どこまで走るか?
ある自動車は走行中において、十分短い時間 𝛥𝑡 の間に故障して走行不能となる
確率 𝛥𝑝 が
𝛥𝑝 = 𝜆 𝛥𝑡
(𝜆 は定数・故障率と呼ぶ)で与えられるとする。
(1)この自動車が走り始めてからの時刻 𝑡 において、まだ走行可能である確率
𝑝 (𝑡) を求めよ。
(2)この自動車の走行可能時間の期待値を求めよ。
実際には、上記の故障率 𝜆 は高速で走る程高くなるものと考えられる。そこで、
𝜆 を定数ではなく、
𝜆 = 𝜆 (𝑡) = 𝑘 ・𝑣 (𝑡)
(𝑘 は定数・𝑣 (𝑡) は時刻 𝑡 での速度) とする。
(3)この自動車が走り始めてからの距離 𝑥 において、まだ走行可能である確率
𝑞 (𝑥) を求めよ。
(4)この自動車の走行可能距離の期待値を求めよ。