概率论经典问题

1.分金币问题
A与B赌博,每人出32枚金币,总共64枚金币,通过不断掷骰子的方式,若先出现3次6点,则A赢得全部金币,若先出现3次4点,则B赢得全部金币,当赌局进行到一半时,已经出现了2次6点,1次4点,此时因为特殊原因赌局不得不中止,A与B如何分这64枚金币?

这是一道很简单的概率问题,考虑剩下出现的有效的点数,若先出现6点,则A胜利,概率为0.5;若先出现4点,再出现6点,则A胜利,概率为0.25;若先出现4点,再出现4点,则B胜利,概率为0.25。所以A赢的概率为\(\frac{3}{4}\),故A应分得48枚金币,B应分得16枚金币


2.三门问题
这个问题来源于美国电视娱乐节目Let’s Make a Deal,问题的名字则来自该节目的主持人蒙提·霍尔(Monty Hall)。问题是这样的:参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇的后面有一辆汽车,选中后面有车的那扇门就可以赢得该汽车,而另外两扇门后面则各藏有一只山羊。当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇,露出其中一只山羊。主持人其后会问参赛者要不要换另一扇仍然关上的门。明确的限制条件如下:参赛者会被问是否保持他的原来选择,还是转而选择剩下的那一道。那么换与不换,哪种策略答对的机率高呢?

答案是换。可以这样想:主持人知道门背后是羊还是车,他打开的是有羊的门,一开始参赛者有1/3的概率选中车,2/3的概率选中羊,如果第一步选中了车那么换了以后会得到羊,如果第一步选中了羊,那么换了以后一定得到车,所以换了以后得到车的概率是2/3


3.生日问题
如果有23个人,那么他们之中有两人生日相同的概率超过50%

这个问题并不是什么悖论,通过计算就可以得到结果,先计算没有两人生日相同的概率:
\(p=\frac{364}{365}\frac{363}{365}\frac{362}{365}...\frac{343}{365}\)
\(1-p\)即为结果


4.投硬币游戏

A与B玩投硬币游戏,当出现“正反反”时A胜利,当出现“反反正时”B胜利,这个游戏是否公平?谁的胜率大?

答案是A的胜率大,为3/4;B的胜率是1/4。

考虑若第一个硬币为正,那么后面若出现“反反”,A就赢了;若出现“正”,那么又回到了第一次硬币为正的情况
若投出“反反”,那么B就赢了,因为若后面出现“正”,B取得胜利,若出现“反”,那么又回到了“反反”的情况


5.蒲丰投针

设我们有一个以平行且等距,间距为\(d\)的木纹铺成的地板,随意抛一支长度为\(l\),比木纹之间距离小的针,求针和其中一条木纹相交的概率。

蒲丰投针

考虑针落下以后,垂直于木纹方向上的长度分量,用积分求出它的期望:

$\frac{1}{π} \int_0^π lsinφdφ $

得到结果为\(\frac{l}{π}\)

再按照几何概型得到期望的相交概率为\(\frac{2l}{πd}\)

posted @ 2022-08-24 13:31  yjk  阅读(1514)  评论(0编辑  收藏  举报