例えば、プレーヤーAとBが対戦するとしよう。1プレイでAが得点する確率を、pと置く。Aが得点できない確率(Bが得点する確率)は、(1-p)だ。それぞれのプレイでの得点は、過去のプレイの結果とは無関係に、独立に決まると想定する。
さて、Aが4-0のラヴゲームで、ゲームを獲得する確率はどれくらいか。これは、確率pが4回続けて起こるのだから、(pの4乗)となる。
Aが4-1のスコアでゲームを獲得する確率はどうか。Bが1点を取るのが、Aが0点、1点、2点、3点のときの4パターンある。したがって、4×(1-p)×(pの4乗)となる。
同様に、Aが4-2のスコアでゲームを獲得する確率は、10×{(1-p)の2乗}×(pの4乗)となる。ここで、10という数字は、Bが2点を取るパターンの数だ。
ややこしいのが、点数が3-3で並んで、デュースの末にAがゲームを獲得するケースだ。まず、点数が3-3になる確率は、先ほどまでと同じように、20×{(1-p)の3乗}×(pの3乗)となる。
これに、デュース後にAが2点差をつけてBを上回る確率をかける。
まず、Aが2点続けて取る確率は、(pの2乗)。デュース後の2つのプレイでAとBが1点ずつを取り合って、1回デュースに戻ってから、Aが2点続けて取る確率は、2p(1-p)×(pの2乗)となる。
2回デュースに戻ってから、Aが2点続けて取る確率は、[{2p(1-p)}の2乗]×(pの2乗)。3回デュースに戻ってから、Aが2点続けて取る確率は、[{2p(1-p)}の3乗]×(pの2乗)……。
高校の数学で出てきた等比数列の和の計算法を使って、これらを足していく。その結果、デュース後にAが2点差をつけてBを上回る確率は、(pの2乗)÷(1-2p〈1-p〉)となる。
したがって、Aがデュースの末にゲームを獲得する確率は、以下のようになる。
20×{(1-p)の3乗}×(pの3乗)×(pの2乗)÷{1-2p(1-p)}
つまり、Aがゲームを取る確率は、4-0のラヴゲーム、4-1のスコア、4-2のスコア、デュースの末、のそれぞれでゲームを取る確率を、全部足し算して、
(pの4乗)+4×(1-p)×(pの4乗)+10×{(1-p)の2乗}×(pの4乗)+20×{(1-p)の3乗}×(pの5乗)÷{1-2p(1-p)}
となる。かなりごちゃごちゃしているが、pが決まれば、なんとか計算できるわけだ。
そして、これを何ゲームも繰り返していって、6つのゲームを取るとセットが得られ、獲得したセットの数が3つになると、試合に勝利することになる(5セットマッチの場合)。