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《啊哈!靈機(jī)一動》-口香糖問題

來源:數(shù)學(xué)E網(wǎng) 2008-05-07 18:06:23

智能內(nèi)容

 

  需要多少錢?

  第二個(gè)口香糖問題是第一個(gè)口香糖問題的簡單變化?梢杂猛瑯拥乃悸穪斫鉀Q。在這個(gè)問題中,取頭三個(gè)球可能是不同顏色――紅色、白色和藍(lán)色。這是沒有達(dá)到預(yù)想結(jié)果的最長排列,第四個(gè)球一定與前三個(gè)球中的一個(gè)相同。所以只要買4個(gè)球必能得到相同的一對球,瓊斯太太要準(zhǔn)備4便士。

  總之,對于n組球,每組一種顏色,就應(yīng)準(zhǔn)備買n+1個(gè)球。第三個(gè)問題比較難,史密斯太太是三胞胎而不是雙胞胎,口香糖售貨機(jī)中有6個(gè)紅球,4個(gè)白球和1個(gè)藍(lán)球,她得花多少錢才能買到3個(gè)同樣的球?

  同上,我們首先要考慮最壞的情況,史密斯太太買到2個(gè)紅球,2個(gè)白球和唯一的藍(lán)球,總共5個(gè)紅球,第6個(gè)球肯定是紅球或白球。所以要使三胞胎都得到同樣顏色的球,答案是6便士。假如藍(lán)球不只一個(gè),她每種顏色先抽2個(gè),那么第7個(gè)球就能滿足三胞胎的要求。

  噢!關(guān)鍵在于最“壞”情形的長。有人可能想通過給這11個(gè)球標(biāo)上字母來解決這個(gè)問題,然后檢查所有可能排列,看看在出現(xiàn)三個(gè)同樣球的排列中哪個(gè)是最長的。但是這種解決辦法需列出ll!=3931680O種排列,即使同樣顏色的球不用字母區(qū)分,也要列出2310種排列。

  總之,要抽取k個(gè)同色球的方法如下:有n組球(每組一個(gè)顏色,每組至少k個(gè)),那么要得到k個(gè)同色球必須抽取n(k--1)+1個(gè)球。你肯定還想研究一組球或多組球的球數(shù)少于k的情形。

  這種問題的模式也能用于其它方面。例如,你要從52張牌中抽取7張同花色的牌,你要抽幾次?這里n=4,k=7,公式給出的答案是:4(7--1)+1=25。盡管這是些簡單的組合問題,但引出了有趣而復(fù)雜的概率問題。比如.你從n張牌中抽取7張牌(n從7到24),每次抽取后不再放回(顯然,假如抽的張數(shù)小于7概率為0,如抽取25張以上概率為1),同花色的概率是多少?如果抽取的牌再放回經(jīng)冼脾后再抽概率又是多少?一個(gè)更難的問題是:無論牌是否放回,獲得同花色牌的期望值(概率的平均值)是多大呢?

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