数学与程序设计上的一些概率题
EP_1
先后抛两枚硬币,1>两枚正面向上的概率,2>一枚正面向上,一枚反面向上的概率
So_1
因为情况少可以考虑枚举:(1正0反)11 10 01 00
1> ans=1/4 2> ans=2/4=1/2
Ep_1变式
抛n枚硬币,1> n枚正面向上的概率,2> x枚正面向上,(n-x)枚反面向上的概率
So_1变式
1> ans=1/(2^n), 显然。
2> 连续x枚正面向上的概率为1/(2^x),同样地(n-x)枚连续反面向上的概率为1/(2^(n-x)),然后考虑将这些情况统计到n个的箱子中去,那么x枚正面向上的情况可以C(n,x)种放法,每种也都同时对应一种(n-x)枚反面向上的方法,故总共有
ans=C(n,x)*1/(2^x)*1/(2^(n-x))=C(n,x)/(2^n)
Ep_2
一百件产品,95件合格品&5件不合格品,从中取两件。
1>两件都合格的概率
2>两件都不合格的概率
3>一件合格,一件不合格的概率
So_2
我们可以想到,两件都合格相当于直接在合格的当中选两件。
总方案数是:C(100,2)。在合格的当中选两件的方案数是:C(95,2)。
所以,同样的思想,可以解出下面的几个小问。
1>ans=C(95,2)/C(100,2)
2>ans=C(5,2)/C(100,2)
3>ans=C(95,1)*C(5,1)/C(100,2)
Ep_2变式
袋中有n个蓝色球,m个红色球,从袋子中取出k个球,问摸到x个蓝色球的概率。
So_2变式
ans=C(n,x)*C(m,k-x)/C(n+m,k)
Ep_3
wza银行的密码是6位数字,每位上数字均可取0...9这10个数字。wza忘记了他的确切密码。
1>wza随意按下一组6位密码,正好按对的概率是多少?
2>如果wza记得他密码中只有1,2,3,那么他按一次密码正确的概率是多少?
3>如果wza记得他的密码有1个1,2个2,3个3,那么他按一次密码正确的概率是多少?
So_3
1>因为密码总共的可能数是10^6(每一位都有10种可能),所以ans=1/(10^6)
2>可能的总数变成3^6,ans=1/(3^6)
3>有一个1,这个1可以放在任意的6个位置上,有C(6,1)种方法,有2个2,除去刚刚放的1,还有5个位置,有C(5,2)种方法,再考虑3个3,还有三个位置,有C(3,3)种方法,总共是C(6,1)*C(5,2)*C(3,3)=60种可能。
所以ans=1/60。
Ep_4
总共有40只笔,30只黑笔,10只红笔,任意取出4只,其中至少有1只是红笔的概率是多少?
So_4
方法一:至少一只红笔,则可能有1,2,3,4只红笔,ans=C(10,1)*C(30,3)/C(40,4)+C(10,2)*C(30,2)/C(40,4)+C(10,3)*C(30,1)/C(40,4)+C(10,4)*C(30,0)/C(40,4)
方法二:至少一只红笔,则不可能有4只黑笔,ans=1-C(30,4)*C(10,0)/C(40,4)
上面两种算出来一样的。
Ep_5
zyj & wzh两个球员,罚球的概率分别是60%&50%,现在两人各罚球一次。
1>两人都命中的概率
2>只有一人命中的概率
3>至少一人命中的概率
So_5
1>P(ab)=P(a)*P(b)=30%
2>等于zyj中了&wzh没中的概率+zyj没中&wzh中的概率=60%*50%+50%*40%=50%
3>方法一:如果直接算要枚举(zyj,zyj&wzh,wzh)三种情况....
方法二:1-两个都不中的概率=1-40%*50%=80%
方法三:把上面两题答案相加=80%
Ep_6
zyj 罚球的命中率为60%,现在他罚球5次,求他命中四次及以上的概率。
So_6
ans=P(4次)+P(5次)=C(5,4)*(0.6)^4*(1-0.6)+C(5,5)*(0.6)^5=0.34
Ep_7
扔一次骰子,出现1,2,3,4,5,6的概率都是1/6,连续扔十次,出现点数之和为30的概率是多少?
So_7
是否觉得很难做?我们枚举十次可能的情况,总共有6^10种,每种情况都有一个加起来的和,总共可能的和从10到60都有分布。
那么我们就不妨考虑可能出现的和出现的次数,如何考虑呢?
巧妙的利用多项式S=(x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6)表示这一次可能出现的点数情况为1,2,3,4,5,6(x的指数表示点数,x前的系数表示出现了几次),那么所有的情况就被包含在S^10中了,
算出(x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6)^10中x^30的系数就等于所有的可能中点数和为30的总数了(因为每次的乘法相当于指数上的加法)。
如何算出指数为30的系数呢?
(x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6)^10
= x^10*(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5)^10
= x^10*((1-x^6)/(1-x))^10
=然后把后面展开....各种Orz转出来的大神,记得留言告诉我怎么变成这样的
=x^10*sigma(i=0...10)(-1)^i*C(10,i)*x^(6*i)*sigma(i=0..正无穷)C(10-1+i)*x^i
所以之前有x^10,后面还需要x^20次方,所以第一个i=0或1或2或3的时候,后面的i对应的取20,14,8,2,就可以凑出20次方
C(10,0)*C(29,20)-C(10,1)*C(23,14)+C(10,2)*C(17,8)-C(11,2)*C(10,3)=2930455
所以概率ans=2930455/6^10
Ep_8
随机生成3个一定范围内的正整数,求它们能构成一个三角形的概率?
So_8
ans=1/2。
能想出为什么吗?先假设a<=b<=c;
做成一个三角形要求 a+b>c --> a/c+b/c>1,a/c和b/c是两个在(0,1]的实数,不妨设x=a/c,y=b/c,则(x,y)会在第一象限的一个大小为1的正方形内。
再做一条直线x+y=1,那么这根直线将这个正方形平均分成两份。落在直线上方就是满足,直线下方就不满足,所以概率是1/2。