趣题:随机折断的木棒

  依次考虑下面三个问题。

    1. 一根单位长的木棒。随机在中间选取一点,把这根木棒折断。那么,短的那一截木棒平均有多长?

    2. 一根单位长的木棒。随机在中间选取一点,把这根木棒折断。那么,长的那一截木棒平均有多长?

    3. 一根单位长的木棒。随机在中间选取一点,把这根木棒折断。那么,短的那一截与长的那一截的长度之比平均是多少?

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生日悖论外传:任取两个人生日相同的概率是50%

    对原题的误读,有时竟会产生一些更有意思的问题。果壳问答上,网友 qxx 提问说:

一个房间里面有很多人,我想让房间里面任意两个人的生日相同的概率是 50% 的话那房间里面应该最少有多少人?

    当然,几乎可以肯定,提问人原本是想说“至少两个人”的,而问题的答案就是 23 ——生日悖论带来的惊人的答案。不过,如果把“至少两个人”误说成“任意两个人”,题目意思就完全变了,并且变得明显更有意思了。

    大家很快便会想到,如果任取两个人,他们的生日相同的概率恰好是 50% ,那么房间里最少有四个人,其中三个人的生日是同一天,另外一个人的生日跟他们都不同 。从四个人里选出两个人有 6 种方案,选出生日相同的两人则有 3 种方案,恰好是 6 的一半。

    继续看下去之前,大家不妨来猜猜看,这个问题还有其它的解吗?下一个解有多大?

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趣题:平均要取到第几个随机数才会让序列第一次下降

考虑这么一个游戏:不断在区间 [0, 1] 中概率均等地选取随机数,直到所取的数第一次比上一个数小。那么,平均需要抽取多少个随机数,才会出现这样的情况?

 
答案:记 Pi 为第 i 次才取到小于前一个数的数的概率。则我们要求的就是 P1 + 2 * P2 + 3 * P3 + 4 * P4 + … 。妙就妙在下面这个变形(在继续看下去之前你能想到吗):

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《新知客》趣题专栏 2010.11

目前,我正在《新知客》杂志上主持一个趣题栏目。每月杂志发行后,我将在 Blog 上同步更新。点击 这里 可以查看往期题目。

推理
1. 高三 (17) 班有 50 个同学,他们的学号分别是 1, 2, 3, …, 50 。一次数学考试结束后,同学们都交完试卷离开了考场。数学老师小 A 清点试卷时发现,他手中只有 49 张卷子。究竟是谁没有交卷呢?正巧小 A 手边没有笔,他也不想把所有卷子按照学号重新排序。他希望不借助任何工具,仅仅通过依次查看每张卷子上写的学号,便能找出缺失的那个学号。和常人一样,小 A 的记忆力很有限,他没法记住之前到底看到过哪些学号;不过,作为一个数学老师,小 A 拥有无人匹敌的计算能力。他有办法找出没交卷的那位同学的学号吗?

2. 小 A 和小 B 玩游戏。从小 A 开始,两个人轮流从 1 到 9 当中选一个数(已经选过的数不能再选),约定谁先选到三个和为 15 的数,谁就获胜了。比方说,小 A 先选了 4 ,然后小 B 选 5 ,小 A 选 6 ,小 B 选 2 。为了阻止小 B 获胜,下一步小 A 就必须得选 8 (否则小 B 将靠 5 、 2 、 8 三个数获胜)。为了阻止小 A 获胜,小 B 选择了 1 (否则小 A 将靠 6 、 8 、 1 三个数获胜)。但是,这已经阻止不了小 A 的胜利了——小 A 可以选择 3 ,从而得到 4 、 8 、 3 三个加起来等于 15 的数。
在这个游戏中,小 A 有必胜策略吗?

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《新知客》趣题专栏 2010.10

目前,我正在《新知客》杂志上主持一个趣题栏目。每月杂志发行后,我将在 Blog 上同步更新。点击 这里 可以查看往期题目。

推理
1. 在每一个小题中,我们都按照某种属性把 26 个字母分成了两组。请你找出每个小题中的分组依据。

  (1) CEFGHIJKLMNSTUVWXYZ ABDOPQR
  (2) AEFHIKLMNTVWXYZ BCDGJOPQRSU
  (3) COPSUVWXZ ABDEFGHIJKLMNQRTY
  (4) ABCDEFGQRSTVWXZ HIJKLMNOPUY
  (5) CDILMVX ABEFGHJKNOPQRSTUWYZ

 
2. 在面临二选一的情形犹豫不决时,很多人喜欢用抛硬币来解决问题。但是,由于硬币的两侧轻重不一,因此正反两面出现的几率并不是绝对均等的。这样的话,我们还能让硬币来帮助我们做决定吗?于是就有了下面这个有趣的问题:
假如你手中有一枚不公平的硬币,其中一面朝上的概率更大一些(但是你不知道具体大了多少)。你能想办法用这枚硬币“模拟”出一枚公平的硬币吗?

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