一个很难答对的数学问题下面的题目是朋友
先看一个相关的解答,不过人数不同而已,但道理是一样的。
为了解释其中的道理,我们先把问题转化一下。我们设想有365只格子,上面分别贴上“1月1日”、“1月2日”……等标签;再设想有若干只球,上面分别写上你班里同学的姓名。
把球一个一个随意地放进格子里去,如果写着A同学姓名的球落在标着“5月2日”的格子里,就意味着A的生日是5月2日。如果写着B同学姓名和D同学姓名的球同落在“7月18日”这个格子里,就意味着B和D生日相同。 因此研究生日相同的概率,只要讨论这些球中至少有两个球在同一格里的概率。
“至少有两个球落在同一格里”,所包含的情况较复杂,它既包括“恰巧只有两个球落在同一格...全部
先看一个相关的解答,不过人数不同而已,但道理是一样的。
为了解释其中的道理,我们先把问题转化一下。我们设想有365只格子,上面分别贴上“1月1日”、“1月2日”……等标签;再设想有若干只球,上面分别写上你班里同学的姓名。
把球一个一个随意地放进格子里去,如果写着A同学姓名的球落在标着“5月2日”的格子里,就意味着A的生日是5月2日。如果写着B同学姓名和D同学姓名的球同落在“7月18日”这个格子里,就意味着B和D生日相同。
因此研究生日相同的概率,只要讨论这些球中至少有两个球在同一格里的概率。
“至少有两个球落在同一格里”,所包含的情况较复杂,它既包括“恰巧只有两个球落在同一格里”,也包括“有三个、甚至更多球落在同一格里”,也包括“这两个球落在这一格里,另外两个球落在另一格里”等等情况。
为此我们从反面来考虑问题,只要除去“所有的球都分别落在不同的格里”这种情况,其余的情况都属于“至少有两个球落在同一格里”,也就是说,除去“所有的人都有不同的生日”,其余的情况都属于“至少有两个人的生日相同”。
总之,只要算出了“所有的球都分别落在不同的格里”的概率(设为P),那么,“至少有两个球落在同一格里”的概率就随手可得,为(1-P)。
再简化一下——
由于有365个格子,这个问题的计算量太大,为此,我们把问题再简化一下。
假设现在只有4个格子,分别编为1、2、3、4号,有3只球,分别编为A、B、C,在这种条件下,先求出“所有的球都各自落在不同格子”的概率,再进而求出“至少有两个球落在同一格里”的概率。
还是用树图的方法,先放A球,有4种可能:放进1号格、2号格、3号格、4号格;再放B球,又有4种可能;最后放C球,也有4种可能。
可见,这种树图画出来是挺占地方的,它的最后分叉有4×4×4,即64种情况。我们不去画这么复杂的树图,而另画一张与我们研究的情况有关的树图,即“所有的球都各自落在不同格子”的树图。容易看出,这个树图是上面提到的复杂树图的一部分。
先放A球,有4种可能:放进1号格、2号格、3号格、4号格;如果A球放进了1号格,在放B球时,只能放进2号格、3号格、4号格;不能再放进1号格,这是因为我们研究的是“所有的球都各自落在不同格子”的缘故;放C球时,当然也要这样考虑。
这个树图如下:
从树图上可以看出,共有4×3×2,即24个分叉。所以,在总共64种情况中,符合“所有的球都各自落在不同格子”的共有24种,“所有的球都各自落在不同格子”的概率为P=4×3×2/4×4×4=3/8,进而,可知“至少有两个球落在同一格里”的概率为1-P=1-3/8=5/8。
并非凑巧——
回到365个格子的复杂问题,并且假设有23个球,不难想像一共有23个365×365×……×365种情况,其中365×364×363×……×343种情况是符合“所有的球都各自落在不同格子”的,所以“23个球都落入不同格子”概率是P=365×364×363×……×343/365×365×……×365=0。
4927,于是,“23个球至少有两个落在同一格内”的概率为1-P=0。5073。到这里,我们可以得出“23个人中至少有两个人生日相同”的概率超过50%的结论。人数越多,至少有两人生日相同的概率越大,这一点不难从上面的推导中分析出来。
这样,班上42位同学,符合题意的答案应该是(假设一年365天)
1-P=1-(365×364×363×……×324)/(365×365×……×365)
其中分子是以365开头的连续减1的42个数,分母是42个365。
具体计算我就不算了吧。收起