
26 14
14.A 、 B 两人在玩掷硬币游戏,每个人都抛掷 10 次硬币,最后谁抛出的正面更多,谁就获胜。几轮游戏下来后, A 都获胜了, B 有些沮丧。 A 说:“要不这样吧,我们把游戏规则改一下。我允许你多抛掷一次硬币。也就是说,我仍然抛掷 10 次硬币,你却能抛掷 11 次硬币。但是,只有你抛掷出的正面次数严格大于我抛掷出的正面次数,才算你获胜;如果我们抛掷出的正面次数相同,那也算我获胜。”新的一轮游戏开始了,按照约定, A 抛掷了 10 次硬币, B 抛掷了 11 次硬币。理论上,下面哪种情况的可能性更大一些?
A.A 获得游戏的胜利
B.B 获得游戏的胜利
C.上述两种情况的...
14.A 、 B 两人在玩掷硬币游戏,每个人都抛掷 10 次硬币,最后谁抛出的正面更多,谁就获胜。几轮游戏下来后, A 都获胜了, B 有些沮丧。 A 说:“要不这样吧,我们把游戏规则改一下。我允许你多抛掷一次硬币。也就是说,我仍然抛掷 10 次硬币,你却能抛掷 11 次硬币。但是,只有你抛掷出的正面次数严格大于我抛掷出的正面次数,才算你获胜;如果我们抛掷出的正面次数相同,那也算我获胜。”新的一轮游戏开始了,按照约定, A 抛掷了 10 次硬币, B 抛掷了 11 次硬币。理论上,下面哪种情况的可能性更大一些?
A.A 获得游戏的胜利
B.B 获得游戏的胜利
C.上述两种情况的出现概率相同
题目的答案是 C 。这是一个非常经典的问题,解决它的方法也有很多。我们介绍两种方法。
第一种方法如下。在新版游戏中,假设两人各自都已经抛掷了 10 次硬币,只待 B 抛掷最后一次了。此时,如果 B 的正面更多,那他就胜定了,游戏可以提前结束了。如果 B 的正面更少,那他就输定了,游戏也可以提前结束了。显然,这两种情况出现的概率相同。现在,只剩一种情况有待分析,即此时 B 的正面数量与 A 相同。那么,游戏结果将完全取决于 B 的最后一次抛掷:如果 B 抛掷出正面,胜;如果 B 抛掷出反面,败。而这两种情况出现的概率也是相同的。综上所述,新的游戏是公平的。
第二种方法如下。既然 B 比 A 多抛掷一次,那这就说明, B 的正面和反面不可能都没 A 多(否则 B 的硬币总数不可能比 A 多)。另外,由于 B 只比 A 多抛掷一次,那这就说明, B 的正面和反面不可能都比 A 多(否则 B 的硬币总数至少比 A 大 2 )。综上所述,要么 B 的正面比 A 更多,要么 B 的反面比 A 更多。由于硬币本身是公正的,因此这两种情况出现的几率相等,它们各为 1/2 。但是, B 的正面比 A 更多就意味着 B 获胜了, B 的反面比 A 更多就意味着 B 的正面数量不比 A 多,即 A 获胜了(别忘了,平局算 A 获胜)。所以,两人各自获胜的概率都是 1/2 。
26 13
13.同时抛掷 10 枚硬币,出现下面哪种情况的可能性更大一些?
A.正面朝上的硬币数量为偶数
B.正面朝上的硬币数量为奇数
C.上述两种情况的出现概率相同
答案是 C 。事实上,把 10 换成任意正整数,这个问题的答案都不会变——正面朝上的硬币个数是奇是偶的概率一样大。
让我们把这个问题先修改一下:同时抛掷 5 枚硬币,正面朝上的硬币数量为偶数的概率大,还是为奇数的概率大?有趣的是,新的问题突然有了一种非常简单的解法。我们可以把同时抛掷 5 枚硬币的结果分成六大类: 0 个正面 5 个反面、 1 个正面 4 个反面、 2 个正面 3 个反面、 3 个正面 2 个反面、 4 个正...
13.同时抛掷 10 枚硬币,出现下面哪种情况的可能性更大一些?
A.正面朝上的硬币数量为偶数
B.正面朝上的硬币数量为奇数
C.上述两种情况的出现概率相同
答案是 C 。事实上,把 10 换成任意正整数,这个问题的答案都不会变——正面朝上的硬币个数是奇是偶的概率一样大。
让我们把这个问题先修改一下:同时抛掷 5 枚硬币,正面朝上的硬币数量为偶数的概率大,还是为奇数的概率大?有趣的是,新的问题突然有了一种非常简单的解法。我们可以把同时抛掷 5 枚硬币的结果分成六大类: 0 个正面 5 个反面、 1 个正面 4 个反面、 2 个正面 3 个反面、 3 个正面 2 个反面、 4 个正面 1 个反面、 5 个正面 0 个反面。我们把这六类情况分成三组:
0 正 5 反, 5 正 0 反
2 正 3 反, 3 正 2 反
4 正 1 反, 1 正 4 反
注意到,每一组里的前后两类情况出现的概率总是相同的,然而前面那类总是属于有偶数个正面的情况,后面那类总是属于有奇数个正面的情况。因而总的来说,有偶数个正面的情况和有奇数个正面的情况将会概率均等地出现。
回到原问题。如果是 10 枚硬币的话,又该怎么办呢?大家或许想要故技重施,但却发现这回不管用了。虽然 0 正 10 反和 10 正 0 反出现的概率仍然相等,但它们都是有偶数个正面的情况,这样就没法推出奇偶两种情况各占一半的结论了。不过,我们另有奇招。把这 10 枚硬币分成两组,每一组各有 5 枚硬币。根据刚才的结论,每组硬币里面出现偶数个正面和出现奇数个正面的概率是相同的,因而,同时抛掷这两组硬币后,检查两组硬币正面朝上的数量分别有多少,会产生“偶偶”、“偶奇”、“奇偶”、“奇奇”这四种等概率的组合。在第一种情况和最后一种情况中,最终正面朝上的硬币数量为偶数;在第二种情况和第三种情况中,最终正面朝上的硬币数量为奇数。可以看到,正面朝上的硬币数量是奇是偶的概率相等。
我们还有另一种更简单的方法来说明,同时抛掷 10 枚硬币后,正面朝上的硬币数量是奇是偶的概率的确相同。假设你已经抛掷了 9 枚硬币,正准备抛掷最后一枚硬币。不管前 9 枚硬币抛掷成啥样,最后这枚硬币的正反都将会起到决定性的作用,具体情况分为两种,视前 9 枚硬币的抛掷结果而定:
如果最后一枚硬币是正面,总的正面个数就是偶数;如果最后一枚硬币是反面,总的正面个数就是奇数;
如果最后一枚硬币是正面,总的正面个数就是奇数;如果最后一枚硬币是反面,总的正面个数就是偶数。
容易看出,不管是上述两种情况中的哪种情况,总的正面个数是奇是偶的概率都是相等的。因此,即使上述两种情况出现的概率不相等(当然,事实上是相等的),最终总的正面个数是奇是偶的概率也是相等的。