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概率 - 一般问题

您的意思是,从长远来看,无论您做什么,您都会在每场赌场游戏中输钱吗?

Joe 来自 Harrisburg, US

除了二十一点和视频扑克中罕见的正期望机会外,是的,这就是我所说的。

我怎样才能将您的概率转换为 x 到 y 格式?

Ralph Harpster 来自 Turlock, USA

假设某事发生的概率为 x 比 y,意味着该事件每不发生 y 次,就会发生 x 次。为了进行转换,设 p 为某事发生的概率。该概率也可以表示为 (1/p)-1 比 1。让我们看一个例子。在五张牌梭哈中抽到葫芦的概率是 0.00144058。这也可以表示为 693.165 比 1。

我最近看到⾜球的赌盘总⾦额。其形式为100个⽅框的格线、沿着X与Y轴 线并且有0-9回合、对应最后的⽐赛分数。我并不是⾜球迷、也从未押注 这样的赌盘, 不过我是⼀位赌客, 并且不认为这是很好的押注。 我认为你应该知道我所提出的这种型态。每⼀个⽅框花费$5、并且在每⼀ 个quarter场次⽀付。如果你的⽅框赢了、你就赢到$125、并且有可能赢 到所有的4个quarters场次, 如果最后的次数保持相同、则针对100⽐1的⽀ 付赔率⽽赢到$500. 对我推销这款押注的⼈试着告诉我, 赢到$500的概率是100⽐1. 我并不认 同。⾸先, ⽅框俱有0 + 7较⾼的赢注机会、相较于2 + 9的⽅框。然⽽, 0 + 7的概率整场⽐赛维持最后2个次数必须是⾼的。如果⽅框是透过随机⽅式 来帮你选定, 你能否告诉我赢到$500奖⾦的⼤约概率是多少?

Sam 来自 Phillipsburg, USA

假设格线当中的⽅框栏位是由随机选出的, 那么在任何⼀个quarter场次赢 的概率将会是1/100. 假设每⼀个quarter场次都是独⽴事件, 其实并⾮如此, 赢到所有四个quarters场次的概率将会是 (1/100)4 = 100百万分之⼀。

我真的很想知道如何解读像 12 比 1 或 3 比 2 这样的赔率。哪一个赔率显示获胜的几率最高?12 比 1 还是 3 比 2?

Louis 来自 Montreal, Canada

我不喜欢用这种形式的概率,但它们通常用在这样的句式中:“抽到同花大顺的概率是649,739比1。” 这意味着有649,739种方法你抽不到同花大顺,只有1种方法可以抽到。在你的例子中,12比1的概率是1/13,即7.69%,而3比2的概率是2/5,即40.00%,所以3比2的概率更高。

在《圣路易斯邮报》的一篇文章中,记者写道:“五百年一遇的洪水是指每年发生概率为五百分之一的洪水。换句话说,就是50年内发生的概率是十分之一,一个世纪内发生的概率是五分之一。” 读完你所有的赌博页面后,我觉得这样的说法不太对,对吧?按照他们的说法推断,这意味着每500年发生一次洪水的概率是一分之一,这不可能是对的。

anonymous

你说得对,那篇文章是错误的。在 x 年的时间段内发生五百年一遇洪水的概率是 1-e -x/500 。因此,50 年内至少发生一次五百年一遇洪水的概率是 9.52%,100 年内至少发生一次五百年一遇洪水的概率是 18.13%。

如果我确定一场比赛的公平线是-160/+160,而我发现一条-145的恶意线,我的期望值是多少?如果您能提供任何公式,让我在公平线确定后推导出我的期望值+/-,我将不胜感激。

anonymous

设 p 为热门球队获胜的概率。如果 -160 为公平赔率,则:

100*p-160*(1-p)=0
260便士=160
p = 160/260 = 8/13 = 61.54%。

因此,在赔率为-145的赔率线上,下注145美元的预期回报为(8/13)*100 + (5/13)*-145 = 75/13 = 5.77美元。因此,玩家优势为5.77美元/145美元 = 3.98%。

我们将t定义为不计庄家优势的真实赔率线,a定义为实际赔率线。以下是玩家预期回报的公式:

A 为负数,t 为负数:(100*(ta) / (a*(100-t))
A为正,t为正:(at)/(100+t)
A 为正数,t 为负数:(a*t + 10000)/((t-100)*100)

因此,在您的情况下,您的预期回报率是 100*(-160 -(-145))/(-145*(100-(-160))) = 3.98%。

您如何看待下面的说法:上帝是民主党人,因为 2000 年投票支持戈尔的所有县都没有受到最近袭击佛罗里达州的三次飓风的影响?

anonymous

首先,我之所以发表这篇文章,是因为作者在文章底部允许我这么做。这是一个很好的例子,说明相关性并不一定意味着因果关系。回顾过去,很容易发现很多巧合。要论证任何事,都应该在收集任何证据之前先提出假设。

后续(2004年11月13日):另一位读者指出,这张地图最初只是个玩笑,后来却成了都市传说。正如此链接指出的那样,图中的飓风路径根本不准确,而且实际飓风袭击了戈尔县的许多县。这恰恰表明,你不应该轻信你读到的一切,尤其是在互联网上。

我觉得你可能会觉得这很有趣。博狗(Bodog)提供这样一个赌注:“布兰妮·斯皮尔斯和凯文·费德林的第二个孩子是男孩还是女孩?” 男孩的赔率是+105,女孩的赔率是-145。我上次查的时候,自人类诞生以来,这个赔率一直是1:1。我想知道谁会押-145。我喜欢这个网站,经常访问,并点击你的赞助商以表感谢。

anonymous

谢谢你的赞美。说实话,现在没人太在意点击率了。所以,如果只是为了炫耀,就没必要非得点开横幅广告。回答你的问题,在美国,生男孩的概率非常接近50.5%,生女孩的概率接近49.5%。假设博彩界没有其他信息,那么押注男孩的玩家优势应该是0.505*1.05 - 0.495 = 3.53%。也可能是掌握内幕消息的人押注女孩。另一种说法是,有些人错误地认为可以通过母亲的肚子形状来判断性别,而这些人押注的是女孩。我个人不去深究这个问题。

在这段YouTube视频中,马特·达蒙称约翰·麦凯恩有三分之一的几率无法撑过第一任期。他是对的吗?

Lisa 来自 San Antonio, TX

不是。根据美国疾病控制与预防中心 (CDC) 的精算表,72 岁的白人男性活到 76 岁的概率为 85.63%。这意味着死亡概率约为七分之一。存活率可以通过将 76 岁时出生队列的 57,985 人除以 72 岁时出生队列的 67,719 人得出,该数据来自第 14 页的白人男性表格。使用的表格称为“周期生命表”,它假设 2003 年的死亡率在未来不会发生变化,这是最常用的精算表类型。追求完美的人可能会想使用 1936 年的队列生命表,但我认为这不会有太大区别。

附言:发布此回复后,我收到几条评论,说我的回复没有考虑到约翰·麦凯恩的个人健康状况。他的不利之处在于他是一名癌症幸存者。他的优势在于能够享受到金钱能买到的最好的医疗服务,对于一个72岁的老人来说,他的身心状态显然仍然很好,而且长寿,他的母亲仍然健在就是明证。然而,我从未打算将这些信息考虑在内。我指的是马特·达蒙引用的精算表。我只是说,对于普通的72岁白人男性来说,再活四年的概率是86%。如果必须的话,我预测约翰·麦凯恩的几率甚至会更高。

给定等量的纸,哪个纸杯能装更多的水?圆柱形还是锥形?假设圆柱的一端开口,且两种形状的尺寸都是最优的。

anonymous

请参阅我的配套网站MathProblems.info ,问题编号 210,以获取答案和解决方案。

你听说过新泽西州爆米花公园动物园里的骆驼公主的故事吗?它在NFL让分盘口中取得了88胜51负的战绩。它的赔率是多少?

anonymous

不计入平局,在139次选择中至少赢得88次的概率是0.00107355,也就是931分之一。这真是令人失望。我敢肯定,还有930只动物的表现更差,只是没人提及而已。想了解更多关于“公主”的信息,请阅读ESPN.com上的文章《新泽西骆驼预测巨人队战胜爱国者队》

在2012年5月8日的《切尔西晚间秀》节目中,切尔西说红头发的猫正在逐渐消失,因为它们彼此之间不交配。这是真的吗?

anonymous

我希望你开心;我为此花了好几个小时。

要回答这个问题,重要的是量化切尔西·汉德勒“红头假说”下的行为。以下是我的假设。

  1. 红头发的人永远不会与另一个红头发的人交配。
  2. 雌性总是会选择雄性进行交配。
  3. 每个人都会交配,每次交配都会产生相同数量的孩子。
  4. 红头发的雌性动物将有优先选择配偶的权利,在非红头发的动物中随机选择。
  5. 女性携带者(拥有一个红发基因)将在红头发剩下的男性中随机选择配偶。
  6. 阴性女性(既没有红发基因)将在红发男性和携带者剩下的男性中随机选择。

根据“今天我发现了”的数据,我首先假设红头发的概率是 4%。然后我假设在此之前,人们对红头发没有偏见。

假设对红头发的偏见从下一代开始,并持续下去,那么总体人口中红头发的趋势会是怎样的呢?我做了大量电子表格(我就不细说了),以下是从这一代开始的前八代数据。

红头发比例

一代部分
1 4.000000%
2 3.888889%
3 3.895219%
4 3.894863%
5 3.894883%
6 3.894882%
7 3.894882%
8 3.894882%

我们看到的是,到第三代,红头发人口的比例将收敛到3.90%。所以,不管切尔西怎么说,我认为红头发的人没什么可担心的。

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

CardPlayer.com报道,阿米尔·莱哈沃特(Amir Lehavot)是九位进入 2013 年世界扑克锦标赛决赛桌的选手之一,他将以每 1% 份额 29,248 美元的价格出售第九名的奖金,这些奖金超过了最低奖金 733,224 美元。这个价格合理吗?

anonymous

首先,让我们回顾一下筹码堆栈。

2013 WSOP 决赛桌筹码量

玩家薯片
陈俊杰38,000,000
阿米尔·莱哈沃特29,700,000
马克·麦克劳克林26,525,000
杰伊·法伯25,975,000
瑞安·里斯25,875,000
西尔万·卢斯利19,600,000
米歇尔·布鲁梅尔豪斯11,275,000
马克·纽豪斯7,350,000
大卫·贝内菲尔德6,375,000

下表显示了锦标赛中每场最终比赛的胜利情况。

2013年WSOP决赛桌奖金

地方
第一8,359,531美元
第二5,173,170美元
第三3,727,023美元
第四2,791,983 美元
第五2,106,526美元
第六1,600,792美元
第七1,225,224美元
第八944,593美元
第九733,224美元

假设每位玩家的水平相同,获胜概率可以用筹码占总筹码量的份额来估算。然而,之后的每个位置都会变得更加复杂。为了解答这个问题,我开发了扑克锦标赛计算器

输入以上信息后,您会发现阿米尔的预期奖金为 3,658,046 美元。然后减去第 9 名的最低奖金 733,224 美元,您将获得 2,924,822 美元的预期非保证奖金。每 1% 的份额价值 29,248.22 美元。这恰好是 cardplayer.com 文章中引用的价格。

顺便说一句,Lehavot 获得了第三名,奖金为 3,727,023 美元。扣除第九名的 733,224 美元保证金,再除以 100,每 1% 的份额可获得 29,938 美元的回报。每股原始成本为 29,248 美元,因此每股收益为 2.36%。

我在Wizard of Vegas论坛上讨论过这个问题。

对于那些仍然使用普通彩票(而非电子彩票)的赌场促销活动,玩家需要在玩家柜台打印彩票,然后将其放入转鼓中——在将彩票放入转鼓之前,你们会弯曲/折叠彩票吗?你认为弯曲的彩票被抽中的几率更大吗?

AxiomOfChoice

希望你满意。为了回答这个问题,我在Office Depot买了一大卷彩票。然后我把其中500张彩票放进一个纸袋里,一半对折,大约90度角,另一半展开。之后,我让六位志愿者每人每次抽取40到60张彩票,并进行替换,同时我记录结果。结果如下。

抽奖券实验

主题折叠展开全部的
1二十五二十五50
2三十八22 60
3二十五15 40
4三十四16 50
5二十七23 50
6二十六24 50
全部的175 125 300


因此,抽出的彩票中有 58.3% 被折叠了!

如果假设弃牌没有影响,那么这些结果将与预期相差2.89个标准差。假设弃牌不影响中奖概率,那么获得这么多或更多弃牌彩票的概率为0.19%,即514分之一。

我想补充的是,那些匆忙抽奖的受试者更有可能抽到弃牌。而那些每次抽奖都小心谨慎的受试者,抽到弃牌的概率接近或接近一半一半。

所以,我的结论肯定是放弃它们。

有关此问题的讨论,请访问我在Wizard of Vegas 的论坛。

两位玩家分别获得一个 (0,1) 中的随机数。第一位玩家决定是维持现状还是弃牌并抽取新的数字。第二位玩家也同样决定。数字大的玩家获胜。每位玩家的最佳策略是什么?假设采用最佳策略,每位玩家获胜的概率是多少?

Joe Shipman 来自 New Jersey

好问题!这是我的答案和粗略的解决方案。另请参阅我的PDF 版解决方案。

假设你有机会玩抛硬币游戏。如果第一次抛出正面,你将获得 2 美元,游戏结束。否则,你需要再次抛硬币。如果第二次抛出正面,你将获得 4 美元。如果第二次还是反面,你就继续抛硬币,直到抛出正面。每次抛硬币,奖金都会翻倍。换句话说,你将获得 2^n 美元的奖金,其中 n 是抛硬币的次数(包括最后一次抛出正面)。你愿意花多少钱来玩这个游戏?我听说数学答案是无限的钱,但这说不通,因为你最终赢得的钱是有限的。

Omaha

这就是所谓的圣彼得堡悖论

确实,游戏的预期赢利是∞,但同时硬币最终出现反面的概率是存在的,最终赢的钱是有限的。预期赢利的计算方法如下:

预期赢利 = pr(1 次翻转)×2 + pr(2 次翻转)×4 + pr(3 次翻转)×8 + pr(4 次翻转)×16 + pr(5 次翻转)×32 + pr(6 次翻转)×64 + ... =

(1/2) 1 × 2 1 + (1/2) 2 × 2 2 + (1/2) 3 × 2 3 + (1/2) 4 × 2 4 + (1/2) 5 × 2 5 + (1/2) 6 × 2 6 + ...

= ((1/2)*(2/1)) 1 + ((1/2)*(2/1)) 2 + ((1/2)*(2/1)) 3 + ((1/2)*(2/1)) 4 + ((1/2)*(2/1)) 5 + ((1/2)*(2/1)) 6 + ...

= 1 1 + 1 2 + 1 3 + 1 4 + 1 5 + 1 6 + ...

= 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + ... = ∞

矛盾的是,玩家必须赢得有限的金额,但预期赢取的金额却是无限的。这怎么可能呢?

这或许不是一个令人满意的答案,但关于无穷大,确实存在很多悖论。这或许会让我收到一些愤怒的邮件,但尽管存在这些无穷大悖论,让我晚上睡得安稳的是,我相信无穷大是一个数学或哲学概念,在现实物理宇宙中尚未得到证实。这个无穷大的概念或理论本身就带有悖论。

对于那些不同意这一点的人,请告诉我任何被证明具有无限数量或测量的东西。除非你有黑洞大小的证据,否则请不要说黑洞的密度是无限的。

要回答最初关于玩这个游戏应该花多少钱的问题,我们应该记住,幸福感并不与金钱的数量成正比。我个人在经济学课上学习过,我相信金钱带来的效用,或者说幸福感,与金钱数量的对数成正比。在这个假设下,如果将任何两个人的财富增加或减少相同的百分比(初始财富不为零),那么他们都会体验到相同的幸福感变化。例如,如果吉姆的财富突然从 1,000 美元增加到 1,100 美元,而约翰的财富突然从 10,000,000 美元增加到 1,1,000,000 美元,那么他们都会体验到相同的幸福感增长,因为在这两种情况下,他们的财富都增加了 10%。假设金钱带来的幸福感确实与金额的对数成正比,那么下表显示了一个人在付费玩游戏之前,根据其财富应该愿意支付的最高金额。

玩的冷漠程度

财富漠不关心
数量
10美元4.97 美元
100美元7.79美元
1,000 美元10.96美元
10,000 美元14.26美元
10万美元17.78 美元
100万美元20.88 美元
1000万美元24.19美元
1亿美元27.51美元
10亿美元30.84美元


由此可见,在现实情况下,您应该支付的金额远低于∞美元。例如,如果您的财富是一百万美元,那么您应该对花费20.88美元进行游戏无所谓。

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛上提出并讨论的。

密歇根州彩票有一款三人游戏,规则如下:

  1. 玩家每次出牌,尚未出牌的玩家将被留在舞台外,且不会被告知之前玩家的牌技。
  2. 游戏共有100张牌,编号从1到100。
  3. 玩家首先选择任意一张牌。
  4. 查看牌后,玩家可以保留该牌或换一张新牌。
  5. 所有牌都以替换的方式发出。换句话说,旧牌(包括弃牌后)将被放回牌堆。
  6. 抽到最大牌的玩家获胜。


在这场游戏中,最后出局有什么位置优势吗?每位玩家的最佳策略是什么?

这里有一个YouTube视频,展示了这场游戏。

Dween

首先,最后行动没有任何位置优势。由于在前面的玩家进行游戏时,玩家会被安排在隔音室内,所以顺序并不重要。

其次,博弈中必须存在一个纳什均衡,其中至少获得 x 分的策略优于其他任何策略。问题在于找到 x。

我问自己,如果每位玩家拿到的不是1到100的牌,而是0到1之间均匀分布的随机数,并寻找一个点x,让完美的逻辑学家对停牌和换牌无感,那么策略会是什么。有了这个答案,我们就能很容易地将答案应用到1到100的离散分布中。

我就不多说了,让读者自己体会这个问题的乐趣吧。查看下面的链接获取答案和解决方案。

答案为从 0 到 1 的连续分布

答案为 1 到 100 的离散分布。

如需了解我的解决方案,请点击此处(PDF)

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

假设你有一副牌,有十张红牌和十张黑牌。随机洗牌后,你不重复地抽牌。先抽出十张黑牌,再抽出五张红牌的概率是多少?

Don

这就像问14张随机牌中全部包含10张黑牌的概率是多少。从一副牌中的10张红牌中,(10,4)=210种方法可以选出4张红牌。当然,只有一种方法可以选出全部10张黑牌。从20张牌中,有(20,14)=38,760种方法可以选出14张。所以答案是210/38,760=0.005418,即1/184.57。

我知道有个促销活动,13个等级的牌全部拿到四张同点牌就能获得奖金。平均需要多少手牌才能达到这个水平?

AxelWolf

让我们看看视频扑克的黄金标准,9-6 Jacks or Better来回答您的问题。

第一步是修改我的计算器,使其包含所有13种四类赔付的明细项目。修改后的收益表如下:

修改后的 Jacks 或 Better 回报表

事件支付组合可能性返回
皇家同花顺800 493,512,264 0.000025 0.019807
同花顺50 2,178,883,296 0.000109 0.005465
四A二十五3,900,253,596 0.000196 0.004892
四K二十五3,904,533,816 0.000196 0.004897
四问二十五3,898,370,196 0.000196 0.004889
四J二十五3,886,872,684 0.000195 0.004875
四个10二十五3,471,687,732 0.000174 0.004354
四个9二十五3,503,226,684 0.000176 0.004394
四个8二十五3,504,128,652 0.000176 0.004395
四个7二十五3,504,825,252 0.000176 0.004396
四6二十五3,504,861,888 0.000176 0.004396
四五二十五3,504,895,944 0.000176 0.004396
四4二十五3,504,032,676 0.000176 0.004395
四3二十五3,503,177,148 0.000176 0.004394
四2二十五3,502,301,496 0.000176 0.004393
客满9 229,475,482,596 0.011512 0.103610
冲洗6 219,554,786,160 0.011015 0.066087
直的4 223,837,565,784 0.011229 0.044917
三条3 1,484,003,070,324 0.074449 0.223346
两对2 2,576,946,164,148 0.129279 0.258558
杰克或更好1 4,277,372,890,968 0.214585 0.214585
没有什么0 10,872,274,993,896 0.545435 0.000000
全部的19,933,230,517,200 1.000000 0.995439


获得任意四张同点牌的概率为 0.002363。

下一个需要回答的问题是,平均需要多少次四张牌才能凑齐全部13种组合?为了回答这个问题,我创建了预期试验次数计算器。使用时,请在前13个单元格中输入每种四张牌的组合次数。计算器会告诉你,平均需要41.532646次四张牌才能凑齐全部13种组合。

因此,获得全部 13 张四条所需的预期手数为 41.341739/0.002363 = 17,580。

一片草地可以精确地喂养:

一头牛和一只骆驼,21天。
一只骆驼和一只绵羊,42天。
一羊一牛,28天。
牛吃的草和骆驼和绵羊加起来一样多。
草以恒定的速度生长。

这三只动物一起要花多长时间才能完全吃掉这片草地?

MatiX

[/spoiler] 让:
c = 牛吃草的速率
l = 骆驼吃草的比率
s = 羊吃草的速率
g = 草的生长率

在一段时间结束时,消耗的草量必须等于初始草量加上该时间段内生长的草量。所以……

(1)21*(c+l)=1+21g
(2)42*(l+s)=1+42g
(3)28*(s+c)=1+28g

其中 1 代表一片草地。

我们还得到:

(4)c=s+l

首先,将公式(4)代入公式(2):

(5)42c = 1 + 42g

用 g 来表示:

(6)g = (42c-1)/42

接下来,将方程(6)代入(1)...

(7)21(c+l)=1+21*(42c-1)/42

经过一些代数运算,我们得到...

(8)l = 1/42。

接下来,将方程 (4) 代入 (3)...

(9)28*(2秒+1)=1+28克

我们知道 l=1/42,所以...

28*(2秒+1/42)=1+28克
56秒+28/42=1+28克
2352秒+28=42+1176克
(10)g = (2352秒 - 14)/1176

接下来,将方程(8)和(10)代入(2)中……

42*(1/42 + 秒) = 1 + 42*(2352秒 - 14)/1176

经过一些简单的代数运算,我们得到:

(11)s = 14/1176 = 1/84

根据公式(4)

(12)c =(1/84)+(1/42)=3/84=1/28

因此,如果草不长,那么牛需要 28 天才能吃完田地,骆驼需要 42 天,羊需要 84 天。

接下来,我们来求解 g。将 (11) 代入 (10) 中:

g = [2352*(1/84)-14]/1176
(13)g = 14/1176 = 1/84。

巧合的是,这与羊吃草的速度相同。

设t为最终答案。我们知道,在t天内,吃掉的草的数量必然等于田地里的草量(1)加上当时生长的草量。所以……

(13)t*(s+l+c)=1+tg

解决...

t*[(1/84) + (1/42) + (1/28)] = 1 + t/84
t = 1/[(1/84) + (1/42) + (1/28) - (1/84)]
(14)t = 84/5 = 16.8 天 = 16 天 19 小时 12 分钟

[/spoiler]

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

单位正方形内两个随机点之间的平均距离是多少?

anonymous

对于一个如此简单的问题,解答起来却相当复杂。按照我的方法,你需要知道这个积分

这是答案我的解决方案(PDF)

电影《心灵捕手》中黑板上的数学问题是什么?

anonymous

这其实相当简单,尤其对于麻省理工学院的组合数学课程来说。题目描述如下:

“画出所有大小为 n=10 的同胚不可约树。”

以下是我尝试用简单易懂的英语表达的。

仅使用直线,画出所有交点和死角之和等于10的图形。不能有任何闭环。也不能有两个等值的图形。任何交点都必须至少有三条路径从该交点延伸出去。

你可能会问,“等效”是什么意思?意思是你可以随意移动棋子,但交叉点保持不变,而且不会产生任何新的棋子。

以下是一个例子:



我给你个提示。和电影里的答案不一样,答案有十个。威尔只答对了八个。看看你能不能追上甚至超过威尔·亨特。

[/spoiler]

我在我的MathProblems.info网站问题 220 上展示了得出全部十个问题的逻辑。

[/剧透] 进一步阅读:



考虑一个具有以下规则的游戏:

  • 随机数生成器提供 0 到 1 之间均匀分布的随机数。
  • 两名玩家各自获得一个号码。每位玩家只能看到自己的号码。
  • 玩家 1 可以保留他的初始数字或换成一个新的随机数字。
  • 玩家 2 知道玩家 1 的动作,可以选择保留原来的号码或换成新的号码。
  • 数字较大的玩家获胜。

我对这个游戏有四个问题:

  1. 回答有关游戏的以下问题:
  2. 当数字为多少时,玩家 1 不会对站立和切换产生兴趣?
  3. 假设玩家 1 切换,那么玩家 2 在什么数字时应该无视站立和切换?
  4. 假设玩家 1 站立,那么玩家 2 在什么数字时应该无视站立和切换?
  5. 假设两位玩家都采用最佳策略,那么玩家 1 获胜的概率是多少?

anonymous

答案和解决方案可以在我的数学问题页面第 225 题中找到。

我正在参加2018年的“死亡池”活动。规则如下:

  1. 每位参赛者必须提交一份十位 100 岁以下在世名人的名单。
  2. 如果任何名人在 2018 年去世(美联社提到有证据证明),那么名单上有该名人名字的任何人都将获得 100-x 分,其中 x 是去世时的年龄。
  3. 2019 年 1 月 1 日得分最高的玩家获胜。

从平均值来看,这个游戏的最佳策略是什么?

anonymous

作为一名前精算师,你问对人了。希望精算师协会不会认为我的回答是对职业的滥用。话虽如此,为了回答你的问题,我查阅了我之前工作单位——社会保障局首席精算师办公室——的2014年期间寿命表

周期生命表显示了 2014 年任何特定年龄和性别的人的死亡概率等。利用这些信息,我创建了下表,其中显示了从 0 到 100 岁的所有年龄段和两种性别的死亡概率和预期分数。

2014年期间生命表死亡池

年龄概率
死亡——男性
概率
死亡——女性
预期的
积分 — 男性
预期的
积分 — 女性
0 0.006320 0.005310 0.632000 0.531000
1 0.000403 0.000352 0.039852 0.034835
2 0.000282 0.000221 0.027626 0.021683
3 0.000211 0.000161 0.020514 0.015612
4 0.000181 0.000131 0.017405 0.012556
5 0.000161 0.000111 0.015313 0.010515
6 0.000141 0.000111 0.013260 0.010405
7 0.000131 0.000101 0.012184 0.009360
8 0.000121 0.000091 0.011127 0.008334
9 0.000091 0.000081 0.008256 0.007328
10 0.000101 0.000091 0.009073 0.008154
11 0.000101 0.000081 0.008973 0.007168
12 0.000131 0.000101 0.011535 0.008861
十三0.000202 0.000131 0.017547 0.011389
14 0.000303 0.000151 0.026023 0.012992
15 0.000404 0.000191 0.034304 0.016267
16 0.000505 0.000232 0.042393 0.019464
17 0.000616 0.000272 0.051129 0.022582
18 0.000748 0.000302 0.061316 0.024796
19 0.000880 0.000343 0.071262 0.027768
20 0.001022 0.000373 0.081780 0.029855
21 0.001145 0.000404 0.090445 0.031884
22 0.001258 0.000444 0.098105 0.034643
23 0.001310 0.000475 0.100880 0.036546
24 0.001332 0.000495 0.101246 0.037625
二十五0.001344 0.000526 0.100811 0.039422
二十六0.001377 0.000556 0.101864 0.041162
二十七0.001389 0.000577 0.101371 0.042106
二十八0.001421 0.000608 0.102330 0.043740
二十九0.001454 0.000648 0.103234 0.046036
三十0.001507 0.000669 0.105517 0.046837
31 0.001530 0.000710 0.105584 0.048998
三十二0.001574 0.000751 0.107011 0.051084
33 0.001617 0.000813 0.108364 0.054454
三十四0.001661 0.000864 0.109644 0.057041
三十五0.001716 0.000926 0.111521 0.060194
三十六0.001781 0.001008 0.113970 0.064538
三十七0.001857 0.001081 0.116963 0.068090
三十八0.001933 0.001164 0.119830 0.072145
三十九0.002020 0.001237 0.123207 0.075427
40 0.002118 0.001340 0.127066 0.080422
41 0.002258 0.001445 0.133232 0.085232
四十二0.002410 0.001560 0.139778 0.090455
43 0.002615 0.001696 0.149075 0.096649
四十四0.002843 0.001853 0.159228 0.103761
45 0.003105 0.002011 0.170771 0.110606
46 0.003401 0.002191 0.183635 0.118300
四十七0.003742 0.002403 0.198314 0.127342
四十八0.004108 0.002647 0.213613 0.137656
49 0.004532 0.002894 0.231133 0.147577
50 0.004994 0.003194 0.249696 0.159718
51 0.005473 0.003487 0.268191 0.170880
52 0.005993 0.003794 0.287656 0.182103
53 0.006565 0.004104 0.308561 0.192871
54 0.007159 0.004428 0.329324 0.203676
55 0.007799 0.004767 0.350946 0.214498
56 0.008475 0.005153 0.372902 0.226729
57 0.009179 0.005534 0.394696 0.237972
58 0.009856 0.005889 0.413944 0.247347
59 0.010575 0.006272 0.433558 0.257150
60 0.011350 0.006683 0.453991 0.267338
61 0.012209 0.007180 0.476135 0.280016
62 0.013061 0.007720 0.496330 0.293355
63 0.013921 0.008339 0.515084 0.308537
64 0.014814 0.009029 0.533320 0.325041
65 0.015831 0.009839 0.554094 0.344371
66 0.016981 0.010741 0.577354 0.365197
67 0.018300 0.011752 0.603909 0.387812
68 0.019778 0.012879 0.632894 0.412117
69 0.021443 0.014142 0.664734 0.438397
70 0.023384 0.015613 0.701513 0.468376
71 0.025547 0.017271 0.740873 0.500852
72 0.027877 0.019047 0.780560 0.533320
73 0.030384 0.020918 0.820374 0.564797
74 0.033098 0.022938 0.860535 0.596385
75 0.036256 0.025299 0.906400 0.632465
76 0.039868 0.028043 0.956841 0.673035
77 0.043883 0.031127 1.009299 0.715914
78 0.048257 0.034590 1.061657 0.760984
79 0.053128 0.038456 1.115692 0.807583
80 0.058709 0.043007 1.174177 0.860145
81 0.065070 0.048186 1.236322 0.915536
82 0.072149 0.053762 1.298691 0.967712
83 0.079906 0.059769 1.358409 1.016065
84 0.088524 0.066380 1.416378 1.062085
85 0.098157 0.073823 1.472348 1.107351
86 0.108904 0.082381 1.524651 1.153334
87 0.120889 0.092180 1.571556 1.198344
88 0.134134 0.103305 1.609607 1.239664
89 0.148707 0.115744 1.635778 1.273180
90 0.164522 0.129477 1.645220 1.294772
91 0.181584 0.144435 1.634254 1.299911
92 0.199903 0.160621 1.599225 1.284970
93 0.219362 0.177816 1.535534 1.244713
94 0.239881 0.196194 1.439286 1.177165
95 0.260293 0.214694 1.301463 1.073469
96 0.280129 0.233056 1.120515 0.932225
97 0.299042 0.251152 0.897125 0.753456
98 0.316317 0.268235 0.632634 0.536471
99 0.332667 0.284442 0.332667 0.284442
100 0.348651 0.301417 0.000000 0.000000

该表显示,90 岁男性的最高预期分数为 1.645220。

这个问题是在我的非赌博论坛“Diversity Tomorrow”中提出和讨论的。

如果要将 355 毫升的液体装入罐中,那么罐子的尺寸应该是多少才能使表面积最小?

anonymous

问得好!我之前在游戏展上看到一些细长的汽水罐,容量和标准尺寸的一样,都是355毫升,就好奇这个问题了。肯定不可能两个都对(别叫我雪莉)。[/spoiler] 让:
r = 罐体的半径
h = 罐子的高度
v = 罐子的体积
s=罐的表面积

我们从简单的几何知识中知道表面积 = 2*pi*r^2 + 2*pi*r*h。

同样,我们也知道体积是 pi*r^2*h,等于 355。

所以,355=pi*r^2*h。

让我们重新排列一下:

(1)h = 355/(π*r^2)

我们知道:

(2)s = 2*pi*r^2 + 2*pi*r*h。

我们将方程 (1) 中 h 的表达式代入 (2) 中,将其变为只有一个变量的函数:

s = 2*pi*r^2 + + 2*pi*r*(355/(pi*r^2))) = 2*pi*r^2 + 710/r。

让我们取 s 的导数并将其设置为零,以求解最优 r。

ds/dr = 4*pi*r - 710/(r^2) = 0

4*pi*r = 710/(r^2)

将两边乘以 r^2:

4*pi*r^3 = 710

r^3 = 177.5/pi。

r = (177.5/pi)^(1/3) = 3.837215248。

将该值代入公式 (1) 可得 h = 7.674430496。[/spoiler]

两个罐子——旋转

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

在我看来,我认识的大多数博彩专业人士更喜欢用方差而不是标准差来表示游戏的波动性。当然,前者只是后者的平方。然而,我更喜欢标准差,因为它的单位与投注和赢/输相同。也许他们喜欢用更大的数字来突出更大的波动性?您怎么看?赌徒们是否更喜欢使用“方差”?如果是,为什么?

Gary J. Koehler

我同意你听到的关于游戏方差的讨论比标准差更多,我一直觉得这有点烦人。我认为赌徒应该关心游戏波动性的原因是,他们把输赢与一局游戏的概率联系起来。比如,玩200手二十一点后,1%的输钱率算什么?要回答这个问题,你可以用二十一点的标准差,大约是1.15,具体取决于规则。

这个问题的具体答案是 1.15 × 200^0.5 × -2.32635(即高斯曲线上的 1%)= 低于预期 -37.83 个单位。别忘了,由于赌场优势,你可能会损失一些钱。假设赌场优势为 0.3%,那么 200 手牌之后,你可能会损失 0.003*200 = 0.6 手牌。因此,1% 的损失将是 0.6 + 37.83 = 38.43 手牌。

我听说,在美国,离婚率通常为50%,这个数字是用同一时期内离婚数量与结婚数量之比来计算的。是这样吗?您认为这种统计方法公平吗?我对此表示怀疑,因为您研究的是短期内的离婚数量,而不是长期婚姻的数量。

Gialmere

如果人口和年龄分布稳定,那么如果离婚概率真的是 50%,那么在样本量较大的情况下,我们预计在任何给定的时间段内都会看到一起离婚与两起结婚的比例。

然而,人口并不稳定。从这张图表来看,美国人口每十年增长10.71%,相当于每年1.02%。为了简单起见,我们就假设是1%吧。

美国人口

地图来源:美国人口普查

fatherly.com称,失败的婚姻平均持续 8 年。

如果您观察到目前离婚与结婚的比例为 1 比 2,那么任何特定婚姻以离婚告终的平均概率是多少?

我们现在看到的离婚案例是8年前结婚的,当时的人口比例是现在的92.35%。简单的计算表明,真实的离婚概率是54.14%。

我们来检查一下。

首先,根据疾病预防控制中心的数据,每年每1000人中就有6.9对结婚。这个数字与本文的问题无关,但我认为有助于理解所涉及的数字。

假设8年前人口为3亿,那么当年结婚的人数为0.69%*3亿=207万对。

如果其中 54.14% 的人在八年后以离婚告终,那么我们现在将看到 2,070,000 * 54.14% = 1,120,698 起离婚事件。

1,120,698 / 2,070,000 = 目前观察到的离婚与结婚比率的 50%。

免得有人说,是的,我知道并非所有离婚都会在八年内结束。然而,综合考虑,我认为最终结果与我54.14%的真实离婚率相差无几。

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

你的办公室有100名员工,他们会举行一个秘密圣诞礼物交换活动。你会把每个人的名字写在一张纸上,然后把纸放进一顶帽子里,然后每个人随机抽取一个名字作为礼物送给他们。

问题是,平均下来会有多少个闭环?比如说,戈登把钱给了唐,唐又给了乔恩,乔恩又给了内森,内森又给了戈登。或者抽自己的名字。

anonymous

假设每个人每次选择一个。每个人选择时,会出现两种情况:

  1. 挑选者的名字已经被挑选了。
  2. 挑选者的名字仍然在名字箱里。

对于任何给定的挑选者,假设还有 n 个人需要挑选。

如果正在挑选名字的人的名字已经被选中,那么挑选者有 1/n 的概率会选择与他名字相关的名字,从而形成一个闭环。例如,假设艾米正在挑选。艾米的名字已经被鲍勃占据,鲍勃的名字已经被查理占据,而查理的名字仍然在箱子里。由于箱子里还有 n 个名字,所以艾米选择查理名字的概率为 1/n,从而形成一个闭环。

如果选择者的名字尚未被选中,那么艾米选择自己名字的概率为 1/n,从而形成一个循环。

无论如何,如果拾取者没有完成一个循环,她就加入了另一个链条的一部分,而这个链条最终会被其他人完成。每个链条在完成时只应被计算一次。

因此答案是 1/100 + 1/99 + 1/98 + ... + 1/1 =~ 5.187377518。

对于任何足够多的玩家数量 n 的估计值是 ln(n)。

这个问题是在我的Wizard of Vegas论坛中提出并讨论的。

为了纪念“询问巫师”专栏#314,您最喜欢的可以求和为某个 π 函数的无穷级数是什么?

Heather

选择这两个很容易,因为它们可能是最著名的两个:

  • 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - 1/11 + ... = π/4
  • 1/1^2 + 1/2^2 + 1/3^2 + 1/4^2 + ... = π^2/6

我听说,随机抽取23个人,其中至少两人生日相同的概率超过50%?这是真的吗?其他规模的群体中,生日相同的概率是多少?对于3人、4人和5人,生日相同的概率也一样。

anonymous

确实如此,随机选取23个人,至少有一对生日相同的概率是50.73%。这个概率忽略了闰日,并假设每个人在其他365天出生的概率相同(实际上并非如此,春季和秋季的生日概率略高一些)。

回答你问题的表格很长,所以我会把它们放在剧透标签里。点击按钮查看答案。

[剧透=两个人的共同生日]

两人以上共同的生日

团体规模可能性
2 0.002740
3 0.008204
4 0.016356
5 0.027136
6 0.040462
7 0.056236
8 0.074335
9 0.094624
10 0.116948
11 0.141141
12 0.167025
十三0.194410
14 0.223103
15 0.252901
16 0.283604
17 0.315008
18 0.346911
19 0.379119
20 0.411438
21 0.443688
22 0.475695
23 0.507297
24 0.538344
二十五0.568700
二十六0.598241
二十七0.626859
二十八0.654461
二十九0.680969
三十0.706316
31 0.730455
三十二0.753348
33 0.774972
三十四0.795317
三十五0.814383
三十六0.832182
三十七0.848734
三十八0.864068
三十九0.878220
40 0.891232
41 0.903152
四十二0.914030
43 0.923923
四十四0.932885
45 0.940976
46 0.948253
四十七0.954774
四十八0.960598
49 0.965780
50 0.970374
51 0.974432
52 0.978005
53 0.981138
54 0.983877
55 0.986262
56 0.988332
57 0.990122
58 0.991665
59 0.992989
60 0.994123
61 0.995089
62 0.995910
63 0.996604
64 0.997190
65 0.997683
66 0.998096
67 0.998440
68 0.998726
69 0.998964
70 0.999160
71 0.999321
72 0.999453
73 0.999561
74 0.999649
75 0.999720
76 0.999777
77 0.999824
78 0.999861
79 0.999891
80 0.999914
81 0.999933
82 0.999948
83 0.999960
84 0.999969
[/spoiler]

[剧透=三个人的共同生日]

3 人以上共同的生日

团体规模可能性
3 0.000008
4 0.000030
5 0.000075
6 0.000149
7 0.000261
8 0.000416
9 0.000623
10 0.000888
11 0.001218
12 0.001621
十三0.002102
14 0.002670
15 0.003329
16 0.004088
17 0.004953
18 0.005929
19 0.007024
20 0.008243
21 0.009592
22 0.011078
23 0.012705
24 0.014481
二十五0.016409
二十六0.018497
二十七0.020747
二十八0.023167
二十九0.025760
三十0.028531
31 0.031484
三十二0.034624
33 0.037954
三十四0.041479
三十五0.045202
三十六0.049126
三十七0.053254
三十八0.057589
三十九0.062133
40 0.066889
41 0.071859
四十二0.077044
43 0.082446
四十四0.088065
45 0.093903
46 0.099960
四十七0.106236
四十八0.112731
49 0.119444
50 0.126375
51 0.133522
52 0.140885
53 0.148460
54 0.156246
55 0.164241
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58 0.189445
59 0.198242
60 0.207230
61 0.216405
62 0.225761
63 0.235294
64 0.244999
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68 0.285413
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70 0.306487
71 0.317217
72 0.328066
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80 0.418169
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82 0.441307
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85 0.476188
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100 0.645865
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184 0.997540
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191 0.998750
192 0.998869
193 0.998979
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195 0.999169
196 0.999251
197 0.999326
198 0.999394
199 0.999456
200 0.999512
201 0.999562
202 0.999608
203 0.999650
204 0.999687
205 0.999720
206 0.999751
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210 0.999844
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220 0.999955
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222 0.999966
223 0.999970
224 0.999974
225 0.999977
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228 0.999985
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231 0.999990
232 0.999991
233 0.999992
234 0.999994
235 0.999994
236 0.999995
237 0.999996
238 0.999996
239 0.999997
240 0.999997
241 0.999998
242 0.999998
243 0.999998
244 0.999999
[/spoiler]

[剧透=四个人的共同生日]

4 人以上共同的生日

团体规模可能性
4 0.000000
5 0.000000
6 0.000000
7 0.000001
8 0.000001
9 0.000003
10 0.000004
11 0.000007
12 0.000010
十三0.000014
14 0.000020
15 0.000027
16 0.000036
17 0.000048
18 0.000061
19 0.000077
20 0.000096
21 0.000119
22 0.000145
23 0.000175
24 0.000209
二十五0.000248
二十六0.000293
二十七0.000343
二十八0.000399
二十九0.000462
三十0.000532
31 0.000610
三十二0.000695
33 0.000790
三十四0.000893
三十五0.001006
三十六0.001129
三十七0.001263
三十八0.001408
三十九0.001566
40 0.001736
41 0.001919
四十二0.002116
43 0.002328
四十四0.002555
45 0.002798
46 0.003058
四十七0.003334
四十八0.003629
49 0.003943
50 0.004276
51 0.004629
52 0.005003
53 0.005399
54 0.005817
55 0.006258
56 0.006724
57 0.007214
58 0.007730
59 0.008272
60 0.008841
61 0.009439
62 0.010065
63 0.010721
64 0.011408
65 0.012126
66 0.012876
67 0.013659
68 0.014476
69 0.015327
70 0.016215
71 0.017139
72 0.018100
73 0.019099
74 0.020137
75 0.021215
76 0.022334
77 0.023495
78 0.024698
79 0.025944
80 0.027235
81 0.028570
82 0.029951
83 0.031379
84 0.032855
85 0.034379
86 0.035952
87 0.037575
88 0.039249
89 0.040974
90 0.042752
91 0.044583
92 0.046467
93 0.048407
94 0.050402
95 0.052453
96 0.054561
97 0.056726
98 0.058950
99 0.061233
100 0.063576
101 0.065978
102 0.068442
103 0.070967
104 0.073554
105 0.076204
106 0.078917
107 0.081694
108 0.084535
109 0.087441
110 0.090412
111 0.093449
112 0.096552
113 0.099722
114 0.102958
115 0.106262
116 0.109633
117 0.113072
118 0.116579
119 0.120154
120 0.123798
121 0.127510
122 0.131292
123 0.135142
124 0.139061
125 0.143050
126 0.147107
127 0.151234
128 0.155429
129 0.159694
130 0.164027
131 0.168429
132 0.172899
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137 0.196269
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142 0.221299
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145 0.237089
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147 0.247925
148 0.253434
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153 0.281852
154 0.287703
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159 0.317741
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162 0.336346
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165 0.355343
166 0.361757
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168 0.374696
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170 0.387774
171 0.394362
172 0.400980
173 0.407626
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175 0.420997
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178 0.441224
179 0.448005
180 0.454803
181 0.461615
182 0.468439
183 0.475274
184 0.482118
185 0.488969
186 0.495826
187 0.502685
188 0.509546
189 0.516407
190 0.523265
191 0.530119
192 0.536967
193 0.543807
194 0.550636
195 0.557454
196 0.564258
197 0.571046
198 0.577817
199 0.584568
200 0.591298
201 0.598005
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203 0.611342
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211 0.663407
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218 0.706784
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235 0.800619
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247 0.855061
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250 0.867027
251 0.870868
252 0.874635
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254 0.881950
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263 0.911290
264 0.914197
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266 0.919806
267 0.922509
268 0.925145
269 0.927715
270 0.930220
271 0.932661
272 0.935037
273 0.937351
274 0.939603
275 0.941793
276 0.943923
277 0.945993
278 0.948005
279 0.949960
280 0.951857
281 0.953699
282 0.955486
283 0.957218
284 0.958898
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290 0.967923
291 0.969260
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293 0.971802
294 0.973007
295 0.974171
296 0.975294
297 0.976377
298 0.977421
299 0.978427
300 0.979397
301 0.980330
302 0.981228
303 0.982092
304 0.982923
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336 0.996996
337 0.997175
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417 0.999996
418 0.999996
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420 0.999997
421 0.999997
422 0.999998
423 0.999998
424 0.999998
425 0.999998
426 0.999998
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429 0.999999
[/spoiler]

[剧透=五个人的共同生日]

5 人以上共同的生日

团体规模可能性
5 0.000000
6 0.000000
7 0.000000
8 0.000000
9 0.000000
10 0.000000
11 0.000000
12 0.000000
十三0.000000
14 0.000000
15 0.000000
16 0.000000
17 0.000000
18 0.000001
19 0.000001
20 0.000001
21 0.000001
22 0.000002
23 0.000002
24 0.000003
二十五0.000004
二十六0.000004
二十七0.000005
二十八0.000006
二十九0.000008
三十0.000009
31 0.000011
三十二0.000013
33 0.000015
三十四0.000017
三十五0.000020
三十六0.000023
三十七0.000026
三十八0.000030
三十九0.000034
40 0.000039
41 0.000044
四十二0.000050
43 0.000056
四十四0.000063
45 0.000070
46 0.000079
四十七0.000087
四十八0.000097
49 0.000108
50 0.000119
51 0.000132
52 0.000145
53 0.000159
54 0.000175
55 0.000192
56 0.000209
57 0.000229
58 0.000249
59 0.000271
60 0.000295
61 0.000320
62 0.000347
63 0.000375
64 0.000406
65 0.000438
66 0.000472
67 0.000509
68 0.000547
69 0.000588
70 0.000631
71 0.000676
72 0.000725
73 0.000775
74 0.000829
75 0.000885
76 0.000944
77 0.001007
78 0.001072
79 0.001141
80 0.001213
81 0.001289
82 0.001369
83 0.001452
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85 0.001630
86 0.001726
87 0.001825
88 0.001930
89 0.002038
90 0.002152
91 0.002270
92 0.002394
93 0.002522
94 0.002656
95 0.002796
96 0.002941
97 0.003092
98 0.003249
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101 0.003757
102 0.003939
103 0.004128
104 0.004325
105 0.004528
106 0.004739
107 0.004957
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109 0.005417
110 0.005659
111 0.005909
112 0.006168
113 0.006436
114 0.006712
115 0.006998
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117 0.007597
118 0.007912
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127 0.011213
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342 0.645781
343 0.650437
344 0.655075
345 0.659695
346 0.664295
347 0.668875
348 0.673434
349 0.677972
350 0.682488
351 0.686981
352 0.691451
353 0.695897
354 0.700319
355 0.704716
356 0.709088
357 0.713433
358 0.717752
359 0.722043
360 0.726307
361 0.730543
362 0.734750
363 0.738927
364 0.743075
365 0.747193
366 0.751279
367 0.755335
368 0.759359
369 0.763351
370 0.767310
371 0.771237
372 0.775130
373 0.778990
374 0.782815
375 0.786606
376 0.790363
377 0.794084
378 0.797770
379 0.801420
380 0.805034
381 0.808611
382 0.812152
383 0.815656
384 0.819123
385 0.822553
386 0.825945
387 0.829300
388 0.832616
389 0.835895
390 0.839135
391 0.842336
392 0.845499
393 0.848624
394 0.851709
395 0.854756
396 0.857764
397 0.860733
398 0.863663
399 0.866553
400 0.869405
401 0.872217
402 0.874990
403 0.877724
404 0.880419
405 0.883075
406 0.885692
407 0.888269
408 0.890808
409 0.893309
410 0.895770
411 0.898193
412 0.900578
413 0.902924
414 0.905232
415 0.907502
416 0.909734
417 0.911929
418 0.914086
419 0.916205
420 0.918288
421 0.920334
422 0.922344
423 0.924317
424 0.926254
425 0.928155
426 0.930020
427 0.931851
428 0.933646
429 0.935406
430 0.937133
431 0.938825
432 0.940483
433 0.942108
434 0.943699
435 0.945258
436 0.946785
437 0.948279
438 0.949741
439 0.951173
440 0.952573
441 0.953942
442 0.955281
443 0.956590
444 0.957870
445 0.959120
446 0.960342
447 0.961535
448 0.962701
449 0.963838
450 0.964949
451 0.966032
452 0.967090
453 0.968121
454 0.969127
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457 0.971994
458 0.972902
459 0.973785
460 0.974646
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462 0.976299
463 0.977093
464 0.977865
465 0.978616
466 0.979346
467 0.980056
468 0.980746
469 0.981416
470 0.982067
471 0.982699
472 0.983313
473 0.983909
474 0.984488
475 0.985049
476 0.985593
477 0.986121
478 0.986633
479 0.987128
480 0.987609
481 0.988074
482 0.988525
483 0.988962
484 0.989384
485 0.989793
486 0.990189
487 0.990571
488 0.990941
489 0.991299
490 0.991644
491 0.991978
492 0.992301
493 0.992612
494 0.992913
495 0.993203
496 0.993483
497 0.993753
498 0.994013
499 0.994264
500 0.994506
501 0.994740
502 0.994964
503 0.995180
504 0.995389
505 0.995589
506 0.995782
507 0.995967
508 0.996146
509 0.996317
510 0.996482
511 0.996640
512 0.996793
513 0.996939
514 0.997079
515 0.997213
516 0.997343
517 0.997466
518 0.997585
519 0.997699
520 0.997808
521 0.997913
522 0.998013
523 0.998109
524 0.998200
525 0.998288
526 0.998372
527 0.998452
528 0.998529
529 0.998602
530 0.998673
531 0.998739
532 0.998803
533 0.998864
534 0.998923
535 0.998978
536 0.999031
537 0.999082
538 0.999130
539 0.999176
540 0.999219
541 0.999261
542 0.999301
543 0.999338
544 0.999374
545 0.999408
546 0.999441
547 0.999471
548 0.999501
549 0.999528
550 0.999555
551 0.999580
552 0.999604
553 0.999626
554 0.999648
555 0.999668
556 0.999687
557 0.999705
558 0.999722
559 0.999739
560 0.999754
561 0.999769
562 0.999782
563 0.999795
564 0.999808
565 0.999819
566 0.999830
567 0.999841
568 0.999851
569 0.999860
570 0.999868
571 0.999877
572 0.999884
573 0.999892
574 0.999899
575 0.999905
576 0.999911
577 0.999917
578 0.999922
579 0.999927
580 0.999932
581 0.999936
582 0.999941
583 0.999945
584 0.999948
585 0.999952
586 0.999955
587 0.999958
588 0.999961
589 0.999964
590 0.999966
591 0.999968
592 0.999971
593 0.999973
594 0.999975
595 0.999976
596 0.999978
597 0.999980
598 0.999981
599 0.999982
600 0.999984
601 0.999985
602 0.999986
603 0.999987
604 0.999988
605 0.999989
606 0.999990
607 0.999990
608 0.999991
609 0.999992
610 0.999992
611 0.999993
612 0.999994
613 0.999994
614 0.999994
615 0.999995
616 0.999995
617 0.999996
618 0.999996
619 0.999996
620 0.999997
621 0.999997
622 0.999997
623 0.999997
624 0.999998
625 0.999998
626 0.999998
627 0.999998
628 0.999998
629 0.999998
630 0.999999
631 0.999999
632 0.999999
633 0.999999
634 0.999999
[/spoiler]

假设荷官手中有各种面额的筹码,这些筹码都能被1美元整除。你在赌桌上买入10美元。荷官会用多少种不同的方式找零这10美元?其他买入金额又如何呢?

anonymous

庄家有 42 种方法可以把 10 美元分成 10 美元。具体如下:

[剧透=10 的分区] 10
9,1
8,2
8,1,1
7,3
7,2,1
7,1,1,1
6,4
6,3,1
6,2,2
6,2,1,1
6,1,1,1,1
5,5
5,4,1
5,3,2
5,3,1,1
5,2,2,1
5,2,1,1,1
5,1,1,1,1,1
4,4,2
4,4,1,1
4,3,3
4,3,2,1
4,3,1,1,1
4,2,2,2
4,2,2,1,1
4,2,1,1,1,1
4,1,1,1,1,1,1
3,3,3,1
3,3,2,2
3,3,2,1,1
3,3,1,1,1,1
3,2,2,2,1
3,2,2,1,1,1
3,2,1,1,1,1,1
3,1,1,1,1,1,1,1
2,2,2,2,2
2,2,2,2,1,1
2,2,2,1,1,1,1
2,2,1,1,1,1,1,1
2,1,1,1,1,1,1,1,1
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1

数学家们把这些称为“分区”。以下是起始数量最多为 405 的分区数,这是我的计算机所能计算的最大数量(2^64)。

两人以上共同的生日

<!--/框标题-->
>241
最初的
数量
全部的
分区
1 1
2 2
3 3
4 5
5 7
6 11
7 15
8 22
9三十
10四十二
11 56
12 77
十三101
14 135
15 176
16 231
17 297
18 385
19 490
20 627
21 792
22 1002
23 1255
24 1575
二十五1958
二十六2436
二十七3010
二十八3718
二十九4565
三十5604
31 6842
三十二8349
33 10143
三十四12310
三十五14883
三十六17977
三十七21637
三十八26015
三十九31185
40 37338
41 44583
四十二53174
43 63261
四十四75175
45 89134
46 105558
四十七124754
四十八147273
49 173525
50 204226
51 239943
52 281589
53 329931
54 386155
55 451276
56 526823
57 614154
58 715220
59 831820
60 966467
61 1121505
62 1300156
63 1505499
64 1741630
65 2012558
66 2323520
67 2679689
68 3087735
69 3554345
70 4087968
71 4697205
72 5392783
73 6185689
74 7089500
75 8118264
76 9289091
77 10619863
78 12132164
79 13848650
80 15796476
81 18004327
82 20506255
83 23338469
84 26543660
85 30167357
86 34262962
87 38887673
88 44108109
89 49995925
90 56634173
91 64112359
92 72533807
93 82010177
94 92669720
95 104651419
96 118114304
97 133230930
98 150198136
99 169229875
100 190569292
101 214481126
102 241265379
103 271248950
104 304801365
105 342325709
106 384276336
107 431149389
108 483502844
109 541946240
110 607163746
111 679903203
112 761002156
113 851376628
114 952050665
115 1064144451
116 1188908248
117 1327710076
118 1482074143
119 1653668665
120 1844349560
121 2056148051
122 2291320912
123 2552338241
124 2841940500
125 3163127352
126 3519222692
127 3913864295
128 4351078600
129 4835271870
130 5371315400
131 5964539504
132 6620830889
133 7346629512
134 8149040695
135 9035836076
136 10015581680
137 11097645016
138 12292341831
139 13610949895
140 15065878135
141 16670689208
142 18440293320
143 20390982757
144 22540654445
145 24908858009
146 27517052599
147 30388671978
148 33549419497
149 37027355200
150 40853235313
151 45060624582
152 49686288421
153 54770336324
154 60356673280
155 66493182097
156 73232243759
157 80630964769
158 88751778802
159 97662728555
160 107438159466
161 118159068427
162 129913904637
163 142798995930
164 156919475295
165 172389800255
166 189334822579
167 207890420102
168 228204732751
169 250438925115
170 274768617130
171 301384802048
172 330495499613
173 362326859895
174 397125074750
175 435157697830
176 476715857290
177 522115831195
178 571701605655
179 625846753120
180 684957390936
181 749474411781
182 819876908323
183 896684817527
184 980462880430
185 1071823774337
186 1171432692373
187 1280011042268
188 1398341745571
189 1527273599625
190 1667727404093
191 1820701100652
192 1987276856363
193 2168627105469
194 2366022741845
195 2580840212973
196 2814570987591
197 3068829878530
198 3345365983698
199 3646072432125
200 3972999029388
201 4328363658647
202 4714566886083
203 5134205287973
204 5590088317495
205 6085253859260
206 6622987708040
207 7206841706490
208 7840656226137
209 8528581302375
210 9275102575355
211 10085065885767
212 10963707205259
213 11916681236278
214 12950095925895
215 14070545699287
216 15285151248481
217 16601598107914
218 18028182516671
219 19573856161145
220 21248279009367
221 23061871173849
222 25025873760111
223 27152408925615
224 29454549941750
225 31946390696157
226 34643126322519
227 37561133582570
228 40718063627362
229 44132934884255
230 47826239745920
231 51820051838712
232 56138148670947
233 60806135438329
234 65851585970275
235 71304185514919
236 77195892663512
237 83561103925871
238 90436839668817
239 97862933703585
240 105882246722733
114540884553038
242 123888443077259
243 133978259344888
244 144867692496445
245 156618412527946
246 169296722391554
247 182973889854026
248 197726516681672
249 213636919820625
250 230793554364681
251 249291451168559
252 269232701252579
253 290726957916112
254 313891991306665
255 338854264248680
256 365749566870782
257 394723676655357
258 425933084409356
259 459545750448675
260 495741934760846
261 534715062908609
262 576672674947168
263 621837416509615
264 670448123060170
265 722760953690372
266 779050629562167
267 839611730366814
268 904760108316360
269 974834369944625
270 1050197489931117
271 1131238503938606
272 1218374349844333
273 1312051800816215
274 1412749565173450
275 1520980492851175
276 1637293969337171
277 1762278433057269
278 1896564103591584
279 2040825852575075
280 2195786311682516
281 2362219145337711
282 2540952590045698
283 2732873183547535
284 2938929793929555
285 3160137867148997
286 3397584011986773
287 3652430836071053
288 3925922161489422
289 4219388528587095
290 4534253126900886
291 4872038056472084
292 5234371069753672
293 5622992691950605
294 6039763882095515
295 6486674127079088
296 6965850144195831
297 7479565078510584
298 8030248384943040
299 8620496275465025
300 9253082936723602
301 9930972392403501
302 10657331232548839
303 11435542077822104
304 12269218019229465
305 13162217895057704
306 14118662665280005
307 15142952738857194
308 16239786535829663
309 17414180133147295
310 18671488299600364
311 20017426762576945
312 21458096037352891
313 23000006655487337
314 24650106150830490
315 26415807633566326
316 28305020340996003
317 30326181989842964
318 32488293351466654
319 34800954869440830
320 37274405776748077
321 39919565526999991
322 42748078035954696
323 45772358543578028
324 49005643635237875
325 52462044228828641
326 56156602112874289
327 60105349839666544
328 64325374609114550
329 68834885946073850
330 73653287861850339
331 78801255302666615
332 84300815636225119
333 90175434980549623
334 96450110192202760
335 103151466321735325
336 110307860425292772
337 117949491546113972
338 126108517833796355
339 134819180623301520
340 144117936527873832
341 154043597379576030
342 164637479165761044d>
343 175943559810422753
344 188008647052292980
345 200882556287683159
346 214618299743286299
347 229272286871217150
348 244904537455382406
349 261578907351144125
350 279363328483702152
351 298330063062758076
352 318555973788329084
353 340122810048577428
354 363117512048110005
355 387632532919029223
356 413766180933342362
357 441622981929358437
358 471314064268398780
359 502957566506000020
360 536679070310691121
361 572612058898037559
362 610898403751884101
363 651688879997206959
364 695143713458946040
365 741433159884081684
366 790738119649411319
367 843250788562528427
368 899175348396088349
369 958728697912338045
370 1022141228367345362
371 1089657644424399782
372 1161537834849962850
373 1238057794119125085
374 1319510599727473500
375 1406207446561484054
376 1498478743590581081
377 1596675274490756791
378 1701169427975813525
379 1812356499739472950
380 1930656072350465812
381 2056513475336633805
382 2190401332423765131
383 2332821198543892336
384 2484305294265418180
385 2645418340688763701
386 2816759503217942792
387 2998964447736452194
388 3192707518433532826
389 3398704041358160275
390 3617712763867604423
391 3850538434667429186
392 4098034535626594791
393 4361106170762284114
394 4640713124699623515
395 4937873096788191655
396 5253665124416975163
397 5589233202595404488
398 5945790114707874597
399 6324621482504294325
400 6727090051741041926
401 7154640222653942321
402 7608802843339879269
403 8091200276484465581
404 8603551759348655060
405 9147679068859117602

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

正如电影《贱女孩》中所问,什么是:

anonymous

让我们首先查看 n(x 轴)乘以 f(n)(y 轴)的图表。

贱女孩图表

如你所见,极限从左边趋向于∞,从右边趋向于-∞。由于极限从两边不指向同一个位置,所以不存在极限。

不过,我们先不画图来回答这个问题。洛必达规则指出,如果 f(x)/g(x) 的极限 = 0/0,则 lim f(x)/g(x) = lim f'(x)/g'(x)。所以,我们来解 f'(x) 和 g'(x)。

f'(n) = ((ln(1-n) - sin(n)) d/dn = -1/(1-n) - cos(n)
g'(n) = (1 - cos 2 (n)) d/dn = sin 2 (n) d/dn

让我们用乘积法则来求解 sin 2 (n) d/dn

sin 2 (n) d/dn = sin(n) × sin(n) d/dn =
sin(n) × cos(n) + cos(n) × sin(n) =
2sin(n)cos(n)。

接下来,让我们求解 n = 0 时的 f'(n) 和 g'(n)。

f'(0)= -1/(1-0)-cos(0)= -2。
g'(0) = 2sin(0)cos(0) = 0

所以,f'(0)/g'(0) = -2/0 = -∞。因此,原函数的极限不存在。

我要夸赞《贱女孩》的编剧,他们把数学运用得炉火纯青。即使是像《心灵捕手》这样严肃的数学电影,也常常把数学运用得一塌糊涂。

在《少年谢尔顿》第三季第四集《霍比特人、物理学和拉链球》中,谢尔顿问自己一张宾果卡上可能的组合数。答案是什么?节目中显示的公式正确吗?

anonymous

首先,我来介绍一下排列数。这意味着不仅数字重要,它们在卡片上的顺序也很重要。对于 B、I、G 和 O 列,可能的排列数为 permut(15,5) = 15!/(15-5)! = 15*14*13*12*11 = 360,360。对于 N 列,排列数为 permut(14,4) = 15!/(15-4)! = 15*14*13*12 = 32,760。因此,宾果卡的排列总数为 360,360 (4 × 32,760) = 552446474061128648601600000。

其次,我来讨论一下组合数。这意味着数字很重要,但它们在卡片上的顺序并不重要。对于 B、I、G 和 O 列,可能的组合数共有 combin(15,5) = 15!/(5!*(15-5)!) = (15*14*13*12*11)/(1*2*3*4*5) = 3,003 种。对于 N 列,排列数为 combin(14,4) = 15!/(4!*(15-4)!) = (15*14*13*12)/(1*2*3*4) = 1,365。因此,宾果卡的排列总数为 3,003 4 × 1,365 = 111007923832370565。

ys1

ys2

在节目中,谢尔顿问自己有多少张独特的宾果卡。根据后来的错误公式,我猜他指的是排列。换句话说,两张数字相同但位置不同的卡牌都是独一无二的。

少年谢尔顿宾果3

上图展示了 Sheldon 计算 B、I、G 和 O 列的公式。他最初计算的公式是 5! × combin(15,5)。然而,他错误地将其简化为 15!/(15!-5)!。第二个感叹号不应该出现在那里,应该是 15!/(15-10)!。然而,他随后又得到了正确答案 360,360。

少年谢尔顿宾果4

N 列也出现了同样的问题。公式应该是 15!/(15-4)!,而不是 15!/(15!-4)!。第二个感叹号搞砸了。

讽刺的是,在剧集的后面,谢尔顿开始痴迷于《指环王》年表中的错误,就像我痴迷于这个一样。

少年谢尔顿宾果4

一个装满水的100升水箱,里面装有10公斤盐。如果我们每分钟加入10升纯净水,同时每分钟排出10升溶液,30分钟后水箱中会剩下多少盐?

Ace2

让我们首先定义几个变量:

  • s = 罐中盐的重量
  • t = 将盐倒入水箱后的分钟数

已知每分钟流失10%的盐分。用数学语言来表达就是:

ds/dt = (-10/100) × s

让我们重新排列一下:

ds = (-10/100) × s dt

-10/s ds = dt

整合双方:

(1)-10×ln(s) = t + c

接下来,我们来求出那个令人头疼的积分常数。为了求出这个常数,我们已知当 t = 0 时 s = 10。将其代入上面的公式 (1) 中,我们得到:

-10 × ln(10) = 0 + c

所以 c = -10×ln(10)

将其代入公式 (1) 中,我们得到:

(2)-10×ln(s) = t -10×ln(10)

问题是,t=30 时,水箱里有多少盐。求解 t=30 时的 s:

-10×ln(s) = 30 -10×ln(10)。接下来将两边同时除以 -10……

ln(s) = -3 + ln(10)

s = exp(-3 + ln(10))

s = exp(-3) × exp(ln(10))

s = 指数(-3) × 10

s =~ 0.4979 公斤盐。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

假设较大的图形是正方形,x 的面积是多少?

Dyana 来自 Las Vegas

解决这类问题的关键在于如何设置它们。我建议尽量将问题简化为尽可能少的未知数。在本例中,我们可以将正方形上的未知距离表示为三个,如下所示:

正方形解中的四个三角形

处理矩形比处理三角形更容易。已知三个三角形的面积,我们可以将矩形的大小和面积都加倍。这样一来:

  • ab=10
  • ac=16
  • (ab)(ac)=14

让我们分解 (ab)(ac):

a 2 - ab - ac + bc = 14

2-10-16 + bc = 14

(1) a2 +bc=40

让我们用 a 来表示 b 和 c,以将其归结为单个变量:

b = 10/a

c = 16/a

用这些值代替方程 (1) 中的 b 和 c:

2 + (10/a)*(16/a) = 40

a2 + 160/ a2 = 18

接下来,让我们将所有数都乘以2来去掉分母中的2

4 + 160 = 40 * 2

4-40 * 2 +160=0

让我们定义一个新变量 y = a 2

y 2 - 18y + 32 = 0

接下来,让我们使用二次公式求解 y:

y = (40 +/- 平方根(1600-640))/2

y = (40 +/- 平方根(960))/2

y = (40 +/- 8*sqrt(15))/2

y = 20 +/- 4 * sqrt(15)

整个正方形的面积是2 ,恰好等于 y。根据上面的公式,如果 +/- 为负,则 y = apx 4.5081,这显然是错误的,因为我们知道面积至少是 20,甚至不包括 x。因此,正方形的面积必须是 20 + 4*sqrt(15)。

给定三个三角形,其面积分别为 5+7+8=20。用正方形的总面积减去该面积,可得出 x 的面积:20 + 4*sqrt(15) - 20 = 4*sqrt(15) = apx 15.4919。

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。


阳光海岸

注意照片里我的T恤。我去看《原钻》的时候,电影院收银员夸我穿了这件T恤。为了报答她,我用这道题折磨她,只用面积分别为2、3和4的三角形。电影结束后,我去看她,她还是没解出来,但似乎在努力。于是,我在阳光海岸酒吧给她写了下面的解法。她似乎很欣赏。我觉得这位年轻女士的人生一定会很成功。

有一个 1×1 的方形飞镖靶。向靶心投掷一支飞镖,飞镖落在靶心任意位置的概率相等。飞镖落点的坐标为 (x,y),其中 x 和 y 服从 0 到 1 之间的均匀独立分布。

设 z = round(x/y)。换句话说,z = x/y,四舍五入到最接近的整数。z 为偶数的概率是多少?

anonymous

了解以下提示中的无穷级数将非常有用。

[剧透=提示]

莱布尼茨 π 公式指出:

1/1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - 1/11 + ... = π/4

[/spoiler]

仅需获取答案,请单击以下按钮。

(5 - π)/4 = apx。 0.464601836602552。 [/剧透]

单击下面的按钮获取解决方案。

[剧透=解决方案]

如果 x/y < 0.5,则该比率将向下舍入为 0 或偶数。飞镖靶上 (0,0) 和 (0.5) 所成直线左侧的任意点都将向下舍入为 0。该区域是一个直角三角形,边长为 1 又 1/2。记住,三角形的面积是 (1/2) * 底 * 高。因此,这些点向下舍入为 0 的面积为 (1/2) * (1/2) = 1/4。

图表中下一个四舍五入为偶数 2 的区域是当 1.5 < x/y < 2.5 时。该区域是一个底边为 2/3 - 2/5、高为 1 的三角形。注意,这些是 x/y 边界的倒数,因为 x 等于 1,所以我们需要反转 y。因此,四舍五入为 2 的区域是 (1/2)*(2/3 - 2/5)。

图表中下一个四舍五入为偶数 4 的区域是 3.5 < x/y < 4.5。该区域是一个底边为 2/7 - 2/9、高为 1 的三角形。因此,四舍五入为 2 的区域是 (1/2)*(2/7 - 2/9)。

图表中下一个四舍五入为下一个偶数 6 的区域是当 5.5 < x/y < 6.5 时。该区域是一个底边为 2/11 - 2/13、高为 1 的三角形。因此,四舍五入为 2 的区域是 (1/2)*(2/11 - 2/13)。

开始发现规律了吗?它是这样的:

1/4 + 1/2*(2/3 - 2/5 + 2/7 - 2/9 + 2/11 - 2/13 + ... ) =

1/4 + (1/3 - 1/5 + 1/7 - 1/9 + 1/11 - 1/13 + ... ) =

让我们将 -1 移动到括号内。

5/4 + (-1 + 1/3 - 1/5 + 1/7 - 1/9 + 1/11 - 1/13 + ... ) =

5/4 - (1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - 1/11 + 1/13 + ... ) =

接下来,回想一下我们上面的提示:

1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - 1/11

回到手头的问题……

5/4 - π/4 =

(5 - π) / 4 = apx。 0.464601836602552。

有趣的是,π 和 e 在数学中不断出现。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

9x + 12x = 16x

x 是什么?

anonymous

点击下面的按钮获取答案。

x = [ln(1 + sqrt(5)) - ln(2)] / [ln(4) - ln(3) ] = 约 1.67272093446233。

单击下面的按钮获取解决方案。

[剧透=解决方案]

9x + 12x = 16x =

将两边除以 9 x

1 + (12/9) x = (16/9) x

1 + (4/3) x = ((4/3) x ) 2

(1)设 u = (4/3) x

1 + u = u 2

根据二次公式...

u = (1+sqrt(5)) / 2(黄金分割率)

将其代入公式 (1) 中:

(4/3) x =(1 + 平方根(5))/ 2

对两边取对数:

x ln(4/3) = ln[(1+sqrt(5)) / 2]

x = ln[(1+sqrt(5)) / 2] / ln(4/3)

x = [ln(1+sqrt(5) - ln(2)] / [ln(4) - ln(3)] = 约 1.67272093446233。[/剧透]

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

致谢:我从Mind Your Decisions的 Presh Talwalkar 那里得到了这个问题的变体。

一位农民种了5颗苹果种子。每天,每颗种子有1/3的概率发芽。请问五棵树全部发芽的平均时间是多少?

anonymous

答案是大约 6.131415853 天。

[剧透=解决方案]

一位农民种了5颗苹果种子。每天,每颗种子有1/3的概率发芽。请问五棵树全部发芽的平均时间是多少?

我们反过来算一下。如果剩下一颗种子还没有发芽,它平均需要 1/p 天才能发芽,其中 p 是任意一天发芽的概率。由于 p = 1/3,所以平均需要 3 天才能发芽。我们称其为 t 1 = 3。

如果剩下两颗种子呢?第二天两颗种子都有 ap 2 = 1/9 的概率发芽,这样就完成了。其中一颗种子第二天发芽的概率是 2×p×q,其中 q 是不发芽的概率。因此,一颗种子发芽的概率是 2×(1/3)(2/3) = 4/9。两颗种子都不发芽的概率是 q 2 = (2/3) 2 = 4/9。我们将两颗种子的预期天数称为 t 2

t 2 = 1 + (4/9)×t 1 + (4/9)t 2

t 2 = (1 - (4/9)) = 1 + (4/9)×t 1

t2 = (1 + (4/9)×3) / (1 - (4/9))

t2 = (21/9) / (5/9)

t2 = (21/9) × (9/5) = 21/5 = 4.2

如果剩下三颗种子呢?有 p 3 = 1/27 的概率,它们第二天都会发芽,我们就完成了。其中一颗种子第二天发芽的概率是 3×p×q 2 = 3×(1/3)(2/3) 2 = 12/27。第二颗种子第二天发芽的概率是 3×p 2 ×q = 3×(1/3) 2 ×(2/3) = 6/27。没有种子发芽的概率是 q 3 = (2/3) 3 = 8/27。我们将拥有三颗种子的预期天数称为 t 3

t 3 = 1 + (6/27)t 1 + (12/27)×t 2 + (8/27)×t 3

t 3 = 1 + (6/27)×3 + (12/27)×4.2 + (8/27)×t 3

t3 × (1 - 8/27) = (1 + 18/27 + 28/15)

t 3 = (1 + 18/27 + 28/15) / (1 - 8/27) = 477/95 = 约 5.02105263

如果剩下四颗种子怎么办?有 ap 4 = 1/81 的概率,四颗种子第二天都会发芽,我们就完成了。一颗种子第二天发芽的概率是 4×p×q 3 = 4×(1/3)(2/3) 3 = 32/81。第二颗种子第二天发芽的概率是 combin(4,2)×p 2 ×q 2 = 6×(1/3) 2 ×(2/3) 2 = 24/81。第三颗种子第二天发芽的概率是 combin(4,3)×p 3 ×q = 4×(1/3) 3 ×(2/3) = 8/81。没有种子发芽的概率是 q 4 = (2/3) 4 = 16/81。我们将拥有三颗种子的预期天数称为 t 4

t 4 = 1 + (8/81)×t 1 + (24/81)×t 2 + (32/81)×t 3 + (16/81)×t 4

t4 = 1 + (8/81)×3 + (24/81)×4.2 + (32/81)×5.02105263 + (16/81)× t4

t 4 = (1 + (8/81)×3 + (24/81)×4.2 + (32/81)×5.02105263) / (1 - (16/81))

t 4 = 约 5.638056680161943319838056680。

如果剩下的五颗种子都还剩下呢?第二天,五颗种子全部发芽的概率是 p 5 = 1/243,这样我们就完成了。一颗种子第二天发芽的概率是 5×p×q 4 = 5×(1/3)(2/3) 4 = 80/243。第二颗种子第二天发芽的概率是 combin(5,2)×p 2 ×q 3 = 10×(1/3) 2 ×(2/3) 3 = 80/243。第三颗种子第二天发芽的概率是 combin(5,3)×p 3 ×q = 10×(1/3) 3 ×(2/3) 2 = 40/243。第四颗种子第二天发芽的概率是 combin(5,4)×p 4 ×q = 5×(1/3) 4 ×(2/3) = 10/243。没有种子发芽的概率是 q 5 = (2/3) 5 = 32/243。我们将有三颗种子的预期天数称为 t 5

t 5 = 1 + (10/243)×t 1 + (40/243)×t 2 + (80/81)×t 3 + (80/243)×t 4 + (32/243)×t 5

t5 = (1 + (10/243)× t1 + (40/243)× t2 + (80/81)× t3 + (80/243)× t4 ) / (1 - (32/243))

t5 = (1 + (10/243)×3 + (40/243)×4.2 + (80/243)×(477/95) + (80/243)×5.63805668) / (1 - (32/243))

t 5 = 约 6.131415853。

[/spoiler]

该问题改编自Mind Your Decisions的 Presh Talwalkar 提出的类似问题。

我有一个由两部分组成的问题。

对于第 1 部分,给出:
  • x + y + z = 1
  • x^2 + y^2 + z^2 = 4
  • x^3 + y^3 + z^3 = 9

x^4 + y^4 + z^4 是多少?

对于第二部分,当出现以下情况时,一般情况的答案是什么:

  • x + y + z = a
  • x^2 + y^2 + z^2 = b
  • x^3 + y^3 + z^3 = c

anonymous

问题 1:97/6 = 约 16.166666

问题 2:a 4 /6 + (4/3)ac - a 2 b + b 2 /2

[剧透=解决方案]

请参阅我的解决方案(PDF)

[/spoiler]

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

一种微生物,我们称之为 Covid-20,可以随时产生新的微生物。特定微生物在任何给定时间从特定亲本微生物产卵的概率始终相同,无论距离上次产卵的时间如何。同一种微生物产卵的平均间隔为一天。用数学术语来说,同一种微生物产卵的预期间隔遵循指数分布,平均值为一天。

一旦微生物进入您的肺部,预计七天后您的肺部微生物数量是多少?

anonymous

点击下面的按钮获取答案。

答案是 e 7 = 约 1,096.6332。

单击下面的按钮获取解决方案。

[剧透=解决方案]

这个解法需要一个常微分方程。如果你的数学教育还没达到这个程度,你就无法理解。

让:
m = Covid-20 微生物数量
t = 时间,以天为单位

由于每个微生物平均每天产生一个新微生物,因此 m 个微生物平均每天会产生 m 个新微生物。换句话说,在任何给定时间 t,微生物 (m) 的增长率可以写成:

dm/dt = m。

我不确定表达这一点的正确方法,但将 dt 分开到右侧:

dm = m dt。

将两边除以 m:

1/m dm = 1 dt。

将两边积分:

ln(m) = t + C,其中 C 是积分常数。

已知在时间 0 时有 1 个微生物。换句话说,当 t = 0 时,m = 1。我们可以将这些值代入上面的公式来求解 C:

ln(1) = 0 + C

0 = 0 + C

C = 0。

我们现在有 ln(m) = t。

对两边取 exp():

m = e t

因此,在时间 t=7 时,将有 e 7 = 约 1096.6332 个微生物。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

在一家老式西部酒吧里,一场关于纸牌游戏的争吵逐渐升级为附近所有的牛仔都拔出枪互相射击。

当硝烟最终散去时,90%的牛仔腿部中弹,85%的牛仔手臂中弹,80%的牛仔腹部中弹,75%的牛仔头部中弹。令人惊讶的是,只有四种伤势都达到的牛仔在这场激烈的枪战中阵亡。

最终被安葬的牛仔的最小可能百分比是多少?

Gialmere

30%[/剧透]

[剧透=向导解决方案]

首先,向 90% 的牛仔的腿部开枪。

接下来,射击手臂上剩下的10%。你还有75%的子弹可以射击手臂,所以从那些已经中过腿的子弹中抽取。

所以,我们现在处于:

仅腿部 15% (90% - 75%)
仅武装 10%
两者均为 75%
都不是 0%

总腿长:90%
总臂长:85%

接下来,我们来看看腹部受伤的情况(80%)。拍摄那 25% 的受伤者,他们腹部只有一处受伤。我们还有 80% - 25% = 55% 的受伤者可以拍摄。我们会从腹部两处受伤的人员中抽取这 55%。所以现在我们得出:

腿和内脏 15%
手臂和内脏 10%
腿部和手臂 20% (75% - 55%)
三者皆有 55%
一次受伤 0%
零伤害 0%

最后,考虑头部受伤的75%。首先,射击恰好两次受伤的45%。我们还剩30%,所以从三次受伤的55%中抽取。这样就剩下:

头、腿和内脏 15%
头部、手臂和内脏 10%
头部、腿部和手臂 20%
腿部、手臂和肠道:25% (55% - 30%)
全部四个 30%
零伤害 0%
一次受伤 0%
两次受伤 0%

[剧透=CharliePatrick 解决方案]

假设有20个牛仔。我们选择这个数字是因为所有涉及的概率都能被5%整除,而20的5%等于1。

把他们排成一排。然后,从左边开始,射杀其中90%的人,也就是18人,射中他们的腿部。然后画一个图表,上面一行写牛仔的编号,左边一列写每个人的受伤总数,如下图所示。

受伤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12十三14 15 16 17 18 19 20
1
2
3
4
全部的1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

接下来,你需要射中85%的子弹,也就是17发子弹击中手臂。从两个腿部没有中弹的牛仔开始。你还剩15发子弹。回到左边的牛仔,沿着这一排向下移动,射中腿部的子弹总数达到15发。你的伤害卡应该是这样的:

受伤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12十三14 15 16 17 18 19 20
1一个一个
2一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个
3
4
全部的2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1

接下来,你需要射击 80%,也就是腹部 16 发子弹。从五个只受过一次伤的牛仔开始。你还有 11 发子弹要打。回到左边的牛仔,沿着这一排向下移动,总共射击 11 发已经受过两次伤的牛仔。你的伤势卡应该是这样的:

受伤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12十三14 15 16 17 18 19 20
1一个一个
2一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个
3
4
全部的3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2

接下来,你需要射击75%,也就是头部15个。从9个只被射中两次的牛仔开始。你还有6个牛仔需要射击。回到左边的牛仔,沿着这一排向下移动,总共射击6个已经被射中三次的牛仔。你的伤害卡应该是这样的:

受伤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12十三14 15 16 17 18 19 20
1一个一个
2一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个一个
3
4
全部的4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

可以看到,6名牛仔被枪击四次,14名牛仔被枪击三次。因此,最多只能受三次伤的比例是14/20 = 70%。

对于一般情况,如果四个概率分别是 a、b、c 和 d,那么可以存活的最大比率是 1-(a+b+c+d),只要 a+b+c+d >=3 且 a+b+c+d <=4。

我要感谢并赞扬维加斯巫师论坛成员 CharliePatrick 提供的解决方案。

[/spoiler]

这篇文章开始,这个问题就在我的论坛中被提出并讨论过。

一只青蛙可以跳一英尺或两英尺。青蛙多次跳跃,总共跳了十英尺,并且始终向前。考虑到跳跃距离和顺序,有多少种不同的方法可以做到这一点?

anonymous

89[/剧透]

[剧透=解决方案]

  1. 如果青蛙只需要跳一只脚,显然只有一种方法。记住,青蛙不能超出目标。
  2. 如果青蛙需要跳两英尺,则有两种方法可以实现 - (1)1 英尺和 1 英尺,或(2)2 英尺。
  3. 如果青蛙需要跳三英尺,那么在最后一次跳跃之前,它可以离青蛙一英尺,也可以离青蛙两英尺。有一种方式可以离青蛙两英尺,如步骤1所示;还有两种方式可以离青蛙一英尺,如步骤2所示。因此,跳三英尺有三种方式。这也很容易验证:(1) 1+1+1,(2) 1+2,(3) 2+1。

    如果青蛙需要跳四英尺,那么在最后一次跳跃之前,它可以离青蛙两英尺或三英尺远。如步骤2所示,有两种方法可以离青蛙两英尺远,如步骤3所示,有三种方法可以离青蛙一英尺远。因此,跳四英尺远的方法有五种。这也很容易验证:(1) 1+1+1+1,(2) 1+1+2,(3) 1+2+1,(4) 2+1+1,(5) 2+2。

    如果青蛙需要跳5英尺,那么它在最后一次跳跃前可以距离目标3英尺或4英尺。距离目标2英尺有3种方法,如步骤3所示;距离目标1英尺有5种方法,如步骤4所示。因此,跳5英尺有3+5=8种方法。这也很容易验证:(1) 1+1+1+1+1,(2) 1+1+1+2,(3) 1+1+2+1,(4) 1+2+1+1,(5) 2+1+1+1,(6) 2+2+1,(7) 2+1+2,(8) 1+2+2。

    你开始看出规律了吗?这就是斐波那契数列。按照同样的逻辑,青蛙一共可以跳出10英尺,一共有89种方法。

使用 1、5、10、25、50 美分和 1 美元的标准美国硬币,有多少种方法可以兑换 1 美元?

Gialmere

答案是 293。

[剧透=解决方案]

设 a(x) = 仅使用一分硬币和五分硬币赚取 x 美分的方法数,其中 x 可以被 5 整除。

a(x) = 1+(x/5)

换句话说,方法数就是找零中可能的五分硬币的数量,范围从 0 到 x/5。

设 b(x) = 仅使用 1 美分、5 美分和 10 美分硬币赚取 x 美分的方法数,其中 x 可以被 5 整除。

b(0)=1
b(5)=2
b(x) = a(x) + b(x-10),其中 x>=10。

用简单的英语来说,赚取 x 美分的方法数是 (1) b(x-10) = 通过在每种方式中添加一角硬币赚取 x-10 美分的方法数和 (2) a(x) = 不使用一角硬币的方法数之和。

令 c(x) = 赚取 x 美分的方法数,仅使用 1 分硬币、5 分硬币、10 分硬币和 25 美分硬币,其中 x 可以被 25 整除。

c(0) = 1
c(x) = b(x) + c(x-25),其中 x>=25。

用简单的英语来说,赚取 x 美分的方法数是 (1) c(x-25) = 通过在每种方法上加 25 美分赚取 x-25 美分的方法数,以及 (2) b(x) = 不使用 25 美分赚取的方法数。

令 d(x) = 赚取 x 美分的方法数,仅使用 1 美分、5 美分、10 美分、25 美分和半美元,其中 x 可以被 50 整除。

d(0) = 1
d(x) = c(x) + d(x-50),其中 x>=50。

用简单的英语来说,得到 x 美分的方法数是 (1) d(x-50) = 通过在每种方法上加半美元得到 x-50 美分的方法数和 (2) c(x) = 不使用半美元的方法数之和。

下表显示了 x = 5 至 100 的这些值。

做出改变的方法

x斧头) b(x) c(x) d(x)
0 1 1 1
5 2 2 0
10 3 4 0
15 4 6 0
20 5 9 0
二十五6 12十三
三十7 16 0
三十五8 20 0
40 9二十五0
45 10三十0
50 11三十六49 50
55 12四十二0
60十三49 0
65 14 56 0
70 15 64 0
75 16 72 121
80 17 81 0
85 18 90 0
90 19 100 0
95 20 110 0
100 21 121 242 292

最后,加上 1 美元硬币,答案就是 292+1 = 293。

[/spoiler]

这个问题是在我的“拉斯维加斯巫师”论坛中提出并讨论的。

有无数个灯泡,全部关闭。灯泡开启的时间间隔服从指数分布*,平均值为1天。灯泡开启后,其预期寿命也服从指数分布,平均值为1天。

第一个灯泡烧坏的平均时间是多少?

*:遵循指数分布的随机事件具有无记忆特性,即过去的事情并不重要。换句话说,单个事件永远不会过期,其发生的概率也始终相同。

Ace2

答案是 e - 1 = 约 1.7182818...

[剧透=解决方案]

平均而言,第一盏灯泡需要一天的时间才能亮起来。

从那时开始,平均需要半天时间才能发生下一个重大事件,要么是新灯泡亮了,要么是第一个灯泡烧坏了。我们将等待时间加到半天,这样就得到了 1 + (1/2) = 1.5 天。

第二个事件是打开第二个灯泡的概率是1/2。在这种情况下,距离下一个重要事件(前两个灯泡烧坏或打开新灯泡)有1/3天的等待时间。因此,将1/2(发生到这一步的概率)乘以1/3,等于1/6,加到等待时间上。这样,我们得到的不是1.5 + 1/6 = 5/3 = 1.66667天。

第三个重要事件是第三个灯泡亮起的概率为 (1/2)*(1/3) = 1/6。在这种情况下,距离下一个重要事件(前三个灯泡烧坏或新灯泡亮起)有 1/4 天的等待时间。因此,将 1/6(发生到这一步的概率)乘以 1/4,等于 1/24,加到等待时间上。这样,我们得到的不是 5/3 + 1/24 = 41/24 = 1.7083 天。

按照这种模式,答案是 (1/1!) + (1/2!) + (1/3!) + (1/4!) + (1/5!) + ...

常识应该是 e = (1/0!) + (1/1!) + (1/2!) + (1/3!) + (1/4!) + (1/5!) + ...

唯一的区别是我们的答案少了 1/0! 这个因子。因此,答案是 e - 1/0! = e - 1 = 约 1.7182818……

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

A、B、C、D 均为不同的正整数。

A < B < C < D

找到最大的 D,以便

1/A + 1/B + 1/C + 1/D = 1

Gialmere

答案是42。A、B、C分别为2、3、7。

1/2 + 1/3 + 1/7 + 1/42 = 1。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

看完《后翼弃兵》后,我注意到节目里没有一盘棋以平局结束。我以为高水平的国际象棋比赛有很多平局。对于大师级的国际象棋来说,平局的概率是多少?

anonymous

根据 ChessBase.com 上的文章《国际象棋中的和棋次数增加了吗?》 ,作者周奇宇指出,在 78,468 场评分 2600 分或以上的选手(达到 2500 分才能成为大师)的比赛中,结果如下:

  • 黑棋胜率:18.0%
  • 白棋胜率:28.9%
  • 平局:53.1%

有一块 5x5 的钉板和 3 个钉子。三个随机放置的钉子形成三角形的概率是多少?

anonymous

93.39% [/剧透]

[剧透=解决方案]

首先,对于钉子来说,有 combin(25,3) = 2,300 种可能的组合。

这些组合中有多少种可以组成三角形?让我们用这个棋盘来帮忙:

钉板

首先,棋盘有五行、五列和两条对角线。对于其中任意一条对角线,棋子排列成一条直线的方式有 (5,3) = 10 种组合方式。因此,这样一共有 12*10 = 120 种组合方式。

其次,有四种方法可以将一行/列的中心方块连接到相邻行/列的中心方块。换句话说,这三种放置方式:

  • A3、B4、C5
  • C5、D4、E3
  • E3、D2、C1
  • C1、B2、A3

所以,现在是 120 + 4 = 124

第三,有四条不同的对角线,即四个空间:

  • A2、B3、C4、D5
  • B5、C4、D3、E2
  • E4、D3、C2、B1
  • D1、C2、B3、A4

对于每个棋子,有(4,3)=4种组合方式来放置三个棋子。这样一来,棋子总数就增加了4*4 = 16。

我们现在有 124+16 = 140

第四,考虑一下国际象棋中骑士的移动方式,在2x1的L形棋盘中。骑士在每个角上有两种移动方式。在所有这些方式中,骑士都可以沿着第一步形成的直线再次移动。所以,还有4*2 = 8种移动方式:

  • A1、C2、E3 A1、B3、C5
  • A5、B3、C1
  • A5、C4、E3
  • E5、C4、A3
  • E5、D3、C1
  • E1、D3、C5
  • E1、C2、A3

还有四条这样的骑士线穿过中心:

  • A2、C3、E4
  • A4、C3、E2
  • B5、C3、D1
  • D5、C3、B1

加上 12 条骑士线,我们得到 140+12= 152

如果总共有 2,300 种组合,其中 152 种形成线条,那么 2300-152 = 2,148 种组合不会形成线条,因此会形成三角形。

因此,我们的答案是 2,148/2,300 = 93.39%。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

您获得:

  • 当时,一架飞机距离一枚正在发射的地对空导弹正上方八英里。
  • 飞机始终沿直线飞行。
  • 飞机以每小时 600 英里的速度飞行。
  • 导弹飞行速度为每小时2000英里。
  • 导弹总是以直接面向飞机的角度飞行。

问题:

  • 飞机在被导弹击中之前会飞行多远?
  • 导弹要花多长时间才能击中飞机?
  • 导弹的飞行路径有多长?

anonymous

  • 飞机在被导弹击中之前会飞行多远?= 240/91 英里
  • 导弹击中飞机需要多长时间?= 2/455 小时
  • 导弹飞行距离是多少?= 800/91 英里

这是我的解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

认为:

  • 90%的公众佩戴口罩。
  • 戴口罩的人感染冠状病毒的概率为 1%,不戴口罩的人感染冠状病毒的概率为 3%。

随机选择一名冠状病毒患者。他戴口罩的概率是多少?

anonymous

这是一个经典的贝叶斯条件概率问题。

答案是概率(某人戴口罩并感染冠状病毒)/概率(某人感染冠状病毒)=

(0.9*0.01)/(0.9*0.01+0.1*0.03)= 75%。

正方形中间有一只蚂蚁,它距离左上角17英寸,距离右上角20英寸,距离右下角13英寸。

这个正方形有多大?

anonymous

[剧透=有用的公式] c^2 = a^2 + b^2 -2ab*cos(c)
cos(a+b) = cos(a)*cos(b) - sin(a)*sin(b)

369平方英寸。

[剧透=解决方案]

首先,将三角形ABE旋转90度,形成一个新的三角形BDF。

由于三角形旋转了90度,根据定义,角EBF=90。根据勾股定理,EF = 20*sqrt(2)。

根据余弦定律:17^2 = 13^2 + (20*sqrt(2))^2 - 2*13*20*sqrt(2)*cos(DEF)。

289 = 169 + 800 - 520*sqrt(2)*cos(DEF)

520*sqrt(2)*cos(DEF) = 680。

cos(DEF) = 17*sqrt(2)/26。

回想一下,sin^2(x) + cos^2(x) = 1。让我们用它来求解 sin(DEF)。

sin^2(DEF) + cos^2(DEF) = 1

sin^2(DEF) + (17*sqrt(2)/26)^2 = 1

sin^2(DEF) + 289/338 = 1

sin^2(DEF) = 49/338

sin(DEF) = 7*sqrt(2)/26

接下来,考虑角度 BED。

角度 BED = 角度 BEF + 角度 FED。

我们知道 EBF 是 90 度,并且是一个等腰三角形。这样一来,角 BEF 就是 45 度。

因此,角度 BED = 45 度 + 角度 FED。

回想一下,cos(a+b) = cos(a)*cos(b) - sin(a)*sin(b)。

cos(BED) = cos(BEF + FED) = cos(BEF)*cos(FED) - sin(BEF)*sin(FED)

= (1/sqrt(2))*17*sqrt(2)/26 - (1/sqrt(2))*7*sqrt(2)/26

= (17/26) - (7/26) = 10/26 = 5/13

让我们再次应用余弦定律,这次针对三角形 BED。

BD^2 = 20^2 + 13^2 - 2*20*13*(5/13)

= 400 + 169 - 200 = 369

BD 是所讨论正方形的边长,因此 BD^2 是该正方形的面积,我们已经表明其面积为 369。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

你是一名烟火技师,负责游乐园的夜间烟火表演。你收到了一些来自欧洲的新型烟花,正在测试其中一枚,以便让它与表演的音乐同步。

烟花火箭以4米²的恒定加速度垂直向上发射,直至化学燃料耗尽。随后,其上升速度在重力作用下减缓,直至达到138米的最大高度并爆炸。

假设没有空气阻力,重力加速度为每秒9.8米,火箭需要多长时间才能达到最大高度?

Gialmere

答案是 483/49 = 约 9.8571 秒。

[剧透=解决方案]

让:
t = 火箭燃料耗尽后的时间。
r = 火箭燃料持续的时间。

我将用向上的方向来表示加速度。因此,火箭燃料燃尽后的加速度是-9.8。

提醒一下,加速度的积分是速度,速度的积分是位置。我们假设位置是相对于地面的。

当火箭首次发射时,我们已知加速度为 4。

取积分,r秒后火箭的速度等于4r。

对速度进行积分可以得出 2r 2的 r 秒后火箭的位置。

现在让我们看看火箭燃料烧完后会发生什么。

我们已知重力加速度为-9.8。

t时刻的重力速度为-9.8t。然而,它从火箭向上也有4r的速度。

设 v(t) = 时间 t 时的速度

v(t) = -9.8t + 4r

当 v(t) = 0 时,火箭将达到最大高度。让我们来解决这个问题。

v(t) = 0 = -9.8t + 4r
4r = 9.8t
t = 40/98 r = 20r/49。

换句话说,无论火箭燃料持续多长时间,火箭都会在其中的 20/49 时间内继续飞行。

我们还知道,在达到的最大高度行驶的距离是 138。

让我们对 v(t) 进行积分,得到行进距离的公式,我们将其称为 d(t)。

d(t) = -4.9t 2 + 4rt + c,其中 c 是积分常数。

正如我们已经证明的,当燃料耗尽时,火箭的行程为 2r 2 ,因此这必定是积分常数。由此可得:

d(t) = -4.9t² + 4rt + 2r²

我们知道在时间 20r/49 时达到了最大高度 138,因此让我们将 t=20r/49 代入方程来求解 r:

d((20r/49) = -4.9((20r/49) 2 + 4r(20r/49) + 2r 2 = 138

r2 *(-1960/2401 + 80/49 + 2) = 138

r2 = 49

r = 7

因此,火箭燃料可持续使用七秒。

我们已经知道火箭在这段时间内继续上升了 20/49,也就是 140/49 = 约 2.8571 秒。

因此,从发射到最大速度的时间为 7 + 140/49 = 483/49 = 约 9.8571 秒

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

要使两个骰子的总点数从 2 到 12 不等,预计需要掷多少次?请使用微积分来解答。

BruceZ

大约 61.2173847639572 卷。

[剧透=解决方案]

回想一下,掷出总数为 2 的概率是 1/36。在 t 次掷骰中,预期掷出总数为 2 的次数为 t/36。假设掷骰间隔时间呈指数分布,平均值为 t/36。泊松分布告诉我们,掷出总数为 2 的次数为零的概率为 exp(-t/36)。

回想一下,掷出总数 3 的概率是 2/36 = 1/18。按照同样的逻辑,泊松分布告诉我们,掷出总数 3 且掷出次数为零的概率是 exp(-t/18)。

回想一下,掷出总数 4 的概率是 3/36 = 1/12。按照同样的逻辑,泊松分布告诉我们,掷出总数 4 且掷出次数为零的概率是 exp(-t/12)。

回想一下,掷出总数 5 的概率是 4/36 = 1/9。按照同样的逻辑,泊松分布告诉我们,掷出总数 5 且掷出次数为零的概率是 exp(-t/9)。

回想一下,掷出总点数 6 的概率是 5/36。按照同样的逻辑,泊松分布告诉我们,掷出总点数 6 且掷出零点的概率是 exp(-5t/36)。

回想一下,掷出总数 7 的概率是 6/36 = 1/6。按照同样的逻辑,泊松分布告诉我们,掷出总数 7 且掷出零次的概率是 exp(-t/6)。

8 到 12 的概率与 2 到 6 的概率相同。

因此,每个总数中的 t 个单位至少被滚动一次的概率是:

(1-exp(-t/36))^2 * (1-exp(-t/18))^2 * (1-exp(-t/12))^2 * (1-exp(-t/9))^2 * (1-exp(-5t/36))^2 * (1-exp(-t/6))

在 t 个时间单位内至少 total 未滚动的概率为 1 - (1-exp(-t/36))^2 * (1-exp(-t/18))^2 * (1-exp(-t/12))^2 * (1-exp(-t/9))^2 * (1-exp(-5t/36))^2 * (1-exp(-t/6))

为了得到没有至少一个总数的预期时间,我们将上述函数从 0 积分到无穷大。

积分计算器(我推荐这个)可以轻松解决这个问题,因为 769767316159/12574325400 = apx。61.2173847639572 卷。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

长方体是由单位正方形组成的三维块。

长方体

一个 a × b × c 的长方体由 abc 个相同的单位立方体构成,就像一个 3x3x3 的魔方。将立方体分成两种互斥的类型。外部立方体是构成长方体各个面的立方体;内部立方体是完全封闭的。例如,图中的长方体有 74 个外部立方体和 10 个内部立方体。

给出所有长方体的尺寸,使得外部立方体的数量等于内部立方体的数量。

Gialmere

这样的长方体可能有 20 种。
[剧透=精确尺寸]
  1. 5 x 13 x 132
  2. 5 x 14 x 72
  3. 5 x 15 x 52
  4. 5 x 16 x 42
  5. 5 x 17 x 36
  6. 5 x 18 x 32
  7. 5 x 20 x 27
  8. 5 x 22 x 24
  9. 6 x 9 x 56
  10. 6 x 10 x 32
  11. 6 x 11 x 24
  12. 6×12×20
  13. 6 x 14 x 16
  14. 7×7×100
  15. 7×8×30
  16. 7×9×20
  17. 7 x 10 x 16
  18. 8×8×18
  19. 8 x 9 x 14
  20. 8 x 10 x 12
[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

设 0 < a < b,a^b 和 b^a 哪个更大?

anonymous

答案具体取决于 a 和 b,但两个经验法则可以解决大多数情况。

如果 a > e,则 a^b > b^a

如果 b < e,则 a^b < b^a

如果 a < e 且 b > e,则没有足够的信息来确定。

这是解决方案(PDF)。

一枚手榴弹被扔进一个无底洞。平均而言,手榴弹会在六秒内爆炸。爆炸前的时间具有无记忆性,即任何特定时刻爆炸的概率始终相同,且与拉开保险栓后的时间长短无关。换句话说,它的寿命遵循指数分布。假设加速度为每秒32英尺。

Ace2

1,152 英尺

这是我的完整解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

假设有一档游戏节目,参赛者都是自私的,而且都是逻辑思维完美的人。规则如下。

  1. 主持人将 1,000,000 美元放在两位参赛者之间的桌子上。
  2. 要求参赛者 A 就如何在两位参赛者之间分配资金提出建议。
  3. 参赛者 B 将被要求接受或拒绝该建议。
  4. 如果参赛者 B 接受该建议,那么他们就按照建议分配钱款,游戏结束。
  5. 如果参赛者 B 拒绝该建议,那么主持人将扣除当前桌上 10% 的金额。
  6. 然后主持人会要求参赛者 B 提出建议,参赛者 A 有同样的机会接受或拒绝该建议。
  7. 如果选手A接受建议,两人就按此比例分配,游戏结束。如果选手A拒绝,主持人会从剩余金额中抽取10%。然后回到步骤2,重复此操作,直到有人接受建议。

问题是,参赛者 A 在第一轮比赛中应该建议如何分配资金?

anonymous

他应该建议自己留下10/19的钱,减去1美分,然后给B 9/19的钱,再加1美分。换句话说:

答:526,315.78 美元
B:473,684.22美元

[剧透=解决方案]

关键是 A 应该让 B 尽可能接近无差异点。

我们将底池与另一位玩家的比例设为r。如果B接受报价,他将获得r×1,000,000美元。

如果B拒绝了邀请,那么主持人将获得10%的提成。之后,B将获得位置优势,并会将r份额分给参赛者A,自己则保留1-r。

求解r...

r×1,000,000 美元 = (1-r)×900,000 美元。
r×1,900,000 美元 = 900,000 美元。
r = 900,000 美元/1,900,000 美元 = 9/19。

A 不希望 B 完全无动于衷,以免 A 随意选择,让主持人有机会从中捞取好处。所以,A 应该把多余的 1 美分扔给 B,并给他 (9/19) × 1,000,000 美元 + 0.01 美元 = 473,684.22 美元。

答:526,315.78 美元
B:473,684.22美元

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

两座城市,方特勒罗伊和索思沃思,横跨一条海峡。两艘渡轮整天往返于两座城市之间。两艘渡轮以不同的速度航行。它们同时从两座城市出发。

他们第一次过河是在距离Southworth 5英里的地方。第二次过河是在距离Fauntleroy 3英里的地方。假设没有时间装卸货物,但两辆车都立即掉头。同时假设他们沿直线行驶。

这两个城市相距多远?

anonymous

12英里

令 t 1 = 第一次穿越的时间
t2 = 第二次穿越的时间
r = 渡轮最初离开 Fauntleroy 的速度与渡轮最初离开 Southworth 的速度之比。
c = 两座城市之间的海峡距离。

已知他们第一次过河的地点距离Southworth有5英里。用公式来表达:

c-5 = r*t 1
5 = t 1

使 t 1相等,我们得到:

c-5 = 5r,或 r = (c-5)/5

我们还已知,他们第二次过河时,距离方特勒罗伊有3英里。用公式来表达:

3c-3 = r*t 2
c+3 = t2

使 t 2相等,我们得到:

2c - 3 = r*(c+3)

代入 r=(c-5)/5

2c-3 = [(c-5)/5] * (c+3)
10c - 15 = c^2 - 2c - 15
c^2 - 12c = 0 c - 12 = 0 c = 12

因此,该水道长 12 英里。

下图中蓝色区域的面积是多少?

anonymous

点击下面的按钮获取答案。

[spoiler=答案]1/2[/剧透]

这是我的解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

在国际象棋锦标赛中,每位选手与其他每位选手进行一场比赛。每位选手每赢一局得1分,每平一局得0.5分,每输一局得0分。

比赛结束时,可以看到所有参赛者都获得了不同的分数,并且得分排名的最后一名参赛者击败了前三名的参赛者。

那么,参加比赛的参赛者最少有多少人呢?

Gialmere

13[/剧透]

[剧透=解决方案]

我们将玩家人数称为 n。

我估计垫底的选手只赢过前三名选手三场,其他比赛都输了。所以他得3分。

然后,我计算出每个后续玩家的分数,按排名顺序排列,比前一个玩家高出 0.5 分。这样,排名最高的玩家将获得 3+(n-1)/2 分。

将 3 与 3+(n-1)/2 相加,每一步增加 1/2 个点,得到 (((n+5)*(n+6)/2)-15)/2。

n 名玩家总共进行 n*(n-1)/2 局游戏,其中每人与其他玩家各玩一次。每局游戏产生 1 分,这也是所有玩家获得的总分。

然后求解 n:

(((n+5)*(n+6)/2)-15)/2 = n*(n-1)/2
((n+5)*(n+6)/2)-15 = n*(n-1)
(n+5)*(n+6)/2 = n*(n-1) + 15
(n+5)*(n+6) = 2*n*(n-1) + 30
n^2 + 11n + 30 = 2n^2 - 2n + 30
n^2 + 11n = 2n^2 - 2n
n + 11 = 2n-2
n=13

下表展示了这种情况可能发生的一种情况。表格主体部分显示了全部78场比赛的获胜者。

下表显示了每位球员的得分。

球员总得分

玩家积分
十三3
12 3.5
11 4
10 4.5
9 5
8 5.5
7 6
6 6.5
5 7
4 7.5
3 8
2 8.5
1 9

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

哪种堆放炮弹的方法更有效?是像埃及金字塔那样堆放方形底座的金字塔,还是堆放成三角形,形成四面体?

anonymous

以下是读者可能会发现有用的几个公式:

1 2 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 + 6 2 + ... + n 2 = n*(n+1)*(2n+1)/6

1 + 3 + 6 + 10 + 15 + ... + n*(n+1)/2 = n*(n+1)*(n+2)/6

向下滚动查看我的答案和解决方案。

我假设你所说的“高效”是指炮弹之间浪费的空间最少。

为了简单起见,为了定义每个金字塔的体积,我们用位于金字塔角的球体中心点作为定义。设 n 为每个金字塔底部每侧炮弹的数量。

我们先来看一下方形底座的金字塔。

整个金字塔的炮弹数量为1 2 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 + 6 2 + ... + n 2 = n*(n+1)*(2n+1)/6。

接下来,我们来求这个底边为 n 的正方形金字塔的高度。如图所示,除正方形底边外,其他边都是等边三角形。因此,斜高也为 n。底边一角到对角的距离为 n*sqrt(2)。因此,底边一角到底边中心的距离为 n*sqrt(2)/2。设高度为 h。考虑由高度、底边一角到底边中心的距离以及斜高构成的直角三角形。

h 2 + (n*sqrt(2)/2) 2 = n 2
h = n*sqrt(2)/2。

回想一下,金字塔的体积是底面*高/3。因此,金字塔的体积为:

n 2 * n* sqrt(2)/2 * (1/3) = n 3 *sqrt(2)/6。

因此,球与体积的比率为 [n*(n+1)*(2n+1)/6] / [n 3 *sqrt(2)/6] = sqrt(2)*n*(n+1)*(2n+1)/(2*n 3 ) = sqrt(2)*(n+1)*(2n+1)/(2*n 2 )

接下来我们看一下三角形底座的金字塔。

整个金字塔的炮弹数量为1 + 3 + 6 + 10 + 15 + ... + n*(n+1)/2 = n*(n+1)*(n+2)/6。

接下来,我们来求底面积。回想一下,30°-60°-90°三角形的边长分别与1/2、sqrt(3)/2和1成比例。由此不难得出,边长为n的等边三角形的高是n*sqrt(3)/2。这样,底面积就是n的2 *sqrt(3)/4。

底面一个角到底面中心的距离是 sqrt(3)/3。已知该距离以及金字塔的斜高 1,我们可以使用勾股定理求出金字塔的高度,即 sqrt(6)/3。

现在我们可以找到金字塔的体积,即底面*高度/3 = (n 2 *sqrt(3)/4) * (n*sqrt(6)/3) * (1/3) = n 3 *sqrt(18)/36 = n 3 *sqrt(2)/12。

因此,球与体积的比率为 [n*(n+1)*(n+2)/6] / [n 3 *sqrt(2)/12] = sqrt(2)*n*(n+1)*(2n+1)/(2*n 3 ) = sqrt(2)*(n+1)*(n+2)/n 2

以下是球与体积比率的比较:

  • 平方底:sqrt(2)*(n+1)*(2n+1)/(2*n 2 )
  • 三角形底边:sqrt(2)*(n+1)*(n+2)/n 2

我们将两个比率除以 sqrt(2)*(n+1)/n 2

  • 方底:(2n+1)/2 = n + 0.5
  • 三角形底数:n+2

随着 n 的增大,两个金字塔的炮弹数量与体积之比都会趋近于 n。换句话说,炮弹数量越多,它们的效率就越接近。

给定一个炮弹的体积,两个金字塔的效率(定义为炮弹体积与总体积的比率)接近 pi*sqrt(2)/6 =~ apx. 74.05%。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

对于任意给定的大数,该数附近的素数之间的平均距离是多少?此外,小于该数的素数有多少个?

anonymous

对于任意大数 n 附近的素数之间的平均距离,一个非常好的估计方法是 ln(n)。这个估计器的精度令人惊叹。

作为佐证,下表列出了前 1500 万个素数的范围,以百万为一组。该表列出了素数之间范围内的平均距离以及平均距离的估计值。该估计值是该范围内最大和最小素数平均值的自然对数。例如,对于第 15 组一百万个素数,其值为 ln((256,203,221+275,604,541)/2)。

素数之间的平均距离

第一总理
在范围内
最后的素数
在范围内
素数
在范围内
平均距离估计
2 15,485,863 1,000,000 15.485861 15.86229105
15,485,867 32,452,843 1,000,000 16.966976 16.9922867
32,452,867 49,979,687 1,000,000 17.52682 17.53434381
49,979,693 67,867,967 1,000,000 17.888274 17.89175615
67,867,979 86,028,121 1,000,000 18.160142 18.15864108
86,028,157 104,395,301 1,000,000 18.367144 18.3716137
104,395,303 122,949,823 1,000,000 18.55452 18.54883262
122,949,829 141,650,939 1,000,000 18.70111 18.70058553
141,650,963 160,481,183 1,000,000 18.83022 18.83322787
160,481,219 179,424,673 1,000,000 18.943454 18.95103217
179,424,691 198,491,317 1,000,000 19.066626 19.05703535
198,491,329 217,645,177 1,000,000 19.153848 19.15337672
217,645,199 236,887,691 1,000,000 19.242492 19.24163365
236,887,699 256,203,161 1,000,000 19.315462 19.32305683
256,203,221 275,604,541 1,000,000 19.40132 19.39864545

资料来源:Prime Pages 上的Primes 之间的差距

要计算任意给定数下的素数个数,我们可以先对 ln(n) 的平均距离估计值求积分。这样就能得到任意数 n 以内的素数之间平均距离的总和。

f(n)=ln(n) 的积分是多少?回想一下分部积分法告诉我们:

f(n)*g'(n) 的积分 dn = f(n)*g(n) - (f'(n)*g(n)) 的积分 dn

设 f(n)=ln(n) 且 g'(n)=1。则 f'(n)=1/n 且 g(n)=n。因此,ln(n) 的积分为 ln(n)*n - ((1/n)*n) 的积分 = ln(n)*n - n = n*(ln(n)-1)

如果我们将 n*(ln(n)-1) 除以 n,我们就能得到从 2 到 n 范围内素数之间的平均距离。这个距离就是 ln(n)-1。

如果我们将 n 除以素数之间的平均距离,我们会得到 n 以下素数的平均数量,等于 n/(ln(n)-1)。

作为证据,下表列出了各种大数下的素数个数及其估计值。Excel 只允许 15 位有效数字,请谅解。拜托,谁能制作一个能处理更多数字的电子表格吧。

素数之间的平均距离

n n 以下的素数n/(ln(n)-1)
10 4 8
100二十五二十八
1,000 168 169
10,000 1,229 1,218
10万9,592 9,512
1,000,000 78,498 78,030
10,000,000 664,579 661,459
1亿5,761,455 5,740,304
1,000,000,000 50,847,534 50,701,542
10,000,000,000 455,052,511 454,011,971
100,000,000,000 4,118,054,813 4,110,416,301
1,000,000,000,000 37,607,912,018 37,550,193,650
10,000,000,000,000 346,065,536,839 345,618,860,221
100,000,000,000,000 3,204,941,750,802 3,201,414,635,781
1,000,000,000,000,000 29,844,570,422,669 29,816,233,849,001
10,000,000,000,000,000 279,238,341,033,925 279,007,258,230,820
100,000,000,000,000,000 2,623,557,157,654,230 2,621,647,966,812,030
1,000,000,000,000,000,000 24,739,954,287,740,800 24,723,998,785,920,000
10,000,000,000,000,000,000 234,057,667,276,344,000 233,922,961,602,470,000
100,000,000,000,000,000,000 2,220,819,602,560,910,000 2,219,671,974,013,730,000
1,000,000,000,000,000,000,000 21,127,269,486,018,700,000 21,117,412,262,910,000,000
10,000,000,000,000,000,000,000 201,467,286,689,315,000,000 201,381,995,844,660,000,000
100,000,000,000,000,000,000,000 1,925,320,391,606,800,000,000 1,924,577,459,166,810,000,000
1,000,000,000,000,000,000,000,000 18,435,599,767,349,200,000,000 18,429,088,896,563,900,000,000
10,000,000,000,000,000,000,000,000 176,846,309,399,143,000,000,000 176,788,931,049,964,000,000,000

来源:有多少个素数?在素数页面上。

九角形

上图是边长为一的九边形。

AB+AC 和 AE 哪个更大?

该问题摘自《门萨公报》2021 年 3 月刊。

anonymous

两者是平等的。

以下是我对这个问题的解决方案。(PDF)

假设答案是整数,我怎样才能轻松找到任何三位数或四位数的平方根?

anonymous

下表显示了数字 0 到 9、每个数字的平方以及该平方的最后一位数字。

平方数的最后一位数字

原来的
数字
正方形最后一位数字
平方
0 0 0
1 1 1
2 4 4
3 9 9
4 16 6
5二十五5
6三十六6
7 49 9
8 64 4
9 81 1

注意,偶数平方数的尾数总是 0、1、4、5、6 或 9。所有平方数都是如此。这是因为原始数字的最后一位数字决定了平方数的最后一位数字。

步骤1:根据平方数的最后一位数字,我们可以使用下表来缩小平方根的最后一位数字的范围。例如,如果平方数是2809,那么平方根的最后一位数字就是3或7。

原始号码的最后一位

最后一位数字
平方根
最后一位数字
平方
0 0
1 1 或 9
4 2 或 8
5 5
6 4或6
9 3 或 7

步骤2:接下来,取原始数字并删除右边两位数字。例如,如果原始数字是2809,则使用28。

步骤3:找到小于或等于步骤2结果的最小平方数。然后,对该平方数开平方。例如,小于28的最小平方数是25。对25开平方,结果为5。

如果你还没有记住100以内的方块,那么你可以使用下表。

平方根的第一部分

第 2 步步骤3
1 至 3 1
4至8 2
9点到15点3
16至24岁4
25至35 5
36至48 6
49至63 7
64至80 8
81至99 9

步骤 4:如果步骤 1 的结果为 0 或 5,则将其放在步骤 3 的结果之后,就完成了。

否则,令 a = 步骤 3 的结果。令 b=a×(a+1)。例如,如果步骤 3 的结果为 5,则 b=5×6=30。

步骤 5:如果 b < a,则平方根的最后一位数字是步骤 1 中较小者。否则,如果 b >= a,则平方根的最后一位数字是两个可能性中较大者。

步骤 6:要得到平方根,请取步骤 3 的结果,然后将其与步骤 5 的结果相加。换句话说,10×(步骤 3)+步骤 5。

让我们看一些例子:

求 256 的平方根。

  • 步骤 1:平方根的最后一位数字是 4 或 6。
  • 第 2 步:去掉最后两位数字,得到 2。
  • 步骤3:小于或等于2的最小平方是1。1的平方根是1。
  • 步骤4:1*(1+1) = 2。
  • 步骤 5:步骤 4 的结果等于步骤 2 的结果,因此我们使用步骤 1 中的较大选项作为最后一位数字,即 6。
  • 步骤 6:平方根是 3 的结果加上步骤 5 的结果,即 1 & 6 = 16。

求 1369 的平方根。

  • 步骤 1:平方根的最后一位数字是 3 或 7。
  • 第 2 步:去掉最后两位数字,得到 13。
  • 步骤 3:小于或等于 13 的最小平方是 9。9 的平方根是 3。
  • 步骤4:3*(1+3) = 12。
  • 步骤 5:步骤 2 的结果大于步骤 4 的结果,因此我们使用步骤 1 中较大的选项作为最后一位数字,即 7。
  • 步骤 6:平方根是 3 的结果加上步骤 5 的结果,即 3 & 7 = 37。

求 2704 的平方根。

  • 步骤 1:平方根的最后一位数字是 2 或 8。
  • 第 2 步:去掉最后两位数字,得到 27。
  • 步骤 3:小于或等于 27 的最小平方是 25。25 的平方根是 5。
  • 步骤4:5*(1+5) = 60。
  • 步骤 5:步骤 2 的结果小于步骤 4 的结果,因此我们使用步骤 1 中较小的选项作为最后一位数字,即 2。
  • 步骤 6:平方根是 3 的结果加上步骤 5 的结果,即 5 & 2 = 52。

求 5625 的平方根。

  • 步骤 1:平方根的最后一位数字是 5。
  • 第 2 步:去掉最后两位数字,得到 56。
  • 步骤 3:小于或等于 56 的最小平方是 49。49 的平方根是 7。
  • 步骤 4:步骤 1 的结果为 0 或 5,因此答案是步骤 3 的结果加上步骤 1 的结果:7 & 5 = 75

求 6561 的平方根。

  • 步骤 1:最后一位数字是 1 或 9。
  • 第 2 步:去掉最后两位数字,得到 65。
  • 步骤 3:小于或等于 65 的最小平方是 64。64 的平方根是 8。
  • 步骤4:8*(1+8) = 72。
  • 步骤 5:步骤 2 的结果小于步骤 4 的结果,因此我们使用步骤 1 中的较小者作为最后一位数字,即 1。
  • 步骤 6:平方根是 3 的结果加上步骤 5 的结果,即 8 & 1 = 81。

您可以在YouTube上看到此方法的演示。

边长为 1 的正五边形的面积是多少?

anonymous

单击下面的框即可获得答案。

(sqrt(5)/4)*sqrt(5+2*sqrt(5)) = 约 1.72047740058897。

单击下面的框获取提示。

[剧透=提示]

五角大楼的暗示

考虑上面的图像。AC = CD。

[/spoiler]

这是我的解决方案(PDF)

在一个无风的日子里,查理划着独木舟来到河边,逆流而上。他总是以相同的速度划桨(换句话说,如果我们忽略水流的影响,他的速度总是相同的)。划了一英里后,他的帽子掉进了河里。十分钟后,他意识到帽子不见了,立即掉头顺流追赶。查理在划船的地方追上了帽子。

水流有多快?

anonymous

点击下面的按钮获取答案。

每小时 3 英里。

这是我的解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

以下问题涉及一场酒吧赌注。任何纸币都会随机产生一个美国序列号。玩家从0到9中选择任意三位数字。他必须选择三个不同的数字。获胜取决于这三位数字中有多少位在序列号上至少出现一次。

例如,如果玩家选择 7-0-2,序列号为 22227755,则有两次匹配。2 和 7 多次匹配并不重要。

以下是提供的赔率:

  • 3场比赛:5比1
  • 2场比赛:1比1
  • 1场比赛:9比5
  • 0场比赛:15比1

每次下注的获胜概率和庄家优势是多少?

anonymous

下表显示了每次投注的获胜组合数量、获胜概率以及赌场优势。右列显示赌场优势在 7.4% 到 8.5% 之间。

序列号投注

火柴支付组合可能性庄家优势
3 5 15,426,684 0.154267 0.074399
2 1 45,771,270 0.457713 0.084575
1 1.8 33,037,245 0.330372 0.074957
0 15 5,764,801 0.057648 0.077632

使用 1 到 9 中的每个数字各恰好一次,组成三个分数,每个分数的分子为一位数,分母为两位数,三个分数之和为一。

例如,8/16 + 9/27 + 3/24 满足所有条件,但总和等于 23/24,而不是 1。

Gialmere

5/34 + 7/68 + 9/12 [/剧透]

[剧透=解决方案]

有 permut(9,3)*permut(6,3)*permut(3,3)/fact(3) = 60,480 种可能的排列组合需要排序才能找到答案。我必须承认,我反复试验了至少一个小时,却没有找到答案。

因此,我编写了一个程序,对 fact(9) = 362,880 种对这 9 个数字进行排序的方法进行了测试。棘手的部分在于要对这 9 个数字的所有可能排序方式进行排序。以下是使用字典顺序排序的方法。

  1. 将所有九个元素放入一个数组中,按从低到高的顺序排列。
  2. 找到数组中最后一个元素,使得下一个元素大于它。如果未找到,则退出程序。
  3. 从步骤 2 中的下一个元素开始,找到数组中大于步骤 2 中的元素的最后一个元素。
  4. 交换步骤 2 和步骤 3 中数组中的元素。
  5. 将数组中的元素从步骤 2 开始依次反转,直到最后。
  6. 返回步骤 2

按照这个过程,你会找到六次正确答案,一次解决所有六种排序三个分数的方法。[/剧透]

[剧透=代码]

我编写了以下代码,按字典顺序对从 1 到 9 的每个数字进行排序,并测试每个数字是否是解决方案。


无效三分数(无效)
{
 int i,x_max,y_max,temp_array[100],保持,pt;
 int lex_array[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
 int num_elements = sizeof(lex_array) / sizeof(lex_array[0]);
 int 计数 = 0;
 bool 停止 = false;
 双倍tot3;
 cerr << "元素数量 =\t" << num_elements << "\n";
 做
 {
  计数++;
  tot3 = (双精度)lex_array[0] / (双精度)(10 * lex_array[1] + lex_array[2]);
  tot3 += (双精度)lex_array[3] / (双精度)(10 * lex_array[4] + lex_array[5]);
  tot3 += (双精度)lex_array[6] / (双精度)(10 * lex_array[7] + lex_array[8]); 
  如果 (tot3 == 1.0)
  {
   cerr << count << "\t";
   cerr << lex_array[0] << "/" << lex_array[1] << lex_array[2] << " + ";
   cerr << lex_array[3] << "/" << lex_array[4] << lex_array[5] << " + ";
   cerr << lex_array[6] << "/" << lex_array[7] << lex_array[8] << "\n";
  } 
  x_max = -1;
  对于(i = 0;i <(num_elements - 1);i ++)
  {
   如果 (lex_array[i] < lex_array[i + 1])
    x_max = i;
  }
  如果(x_max> = 0)
  {
   y_max = 0;
   对于(i = x_max + 1;i < num_elements;i++)
   {
    如果(lex_array[x_max] < lex_array[i])
     y_max = i;
   }
   保持 = lex_array[x_max];
   lex_array[x_max] = lex_array[y_max];
   lex_array[y_max] = 保持;
   if (x_max + 1 < num_elements - 1) // 反转
   {
    对于(i = x_max + 1;i < num_elements;i++)
    {
     temp_array[i] = lex_array[i];
    }
    pt = 0;
    对于(i = x_max + 1;i < num_elements;i++)
    {
     lex_array[i] = temp_array[num_elements - 1 - pt];
     点++;
    }
   }
  }
  别的
   停止=真;
 } 当(停止==假)时;
}

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

一位男士有一桶10加仑的酒和一个壶。有一天,他取了一壶酒,然后把酒桶加满水。等酒和水充分混合后,他又取了一壶酒,再次把酒桶加满水。这样,酒桶里的酒和水就等量了。

这个水壶的容量是多少?

Gialmere

10-5*sqrt(2) =~ 2.9289 加仑

[剧透=解决方案]

设 j = 罐子的体积。

第一次装满酒壶后,酒壶中剩余 10 加仑葡萄酒。用水取代葡萄酒后,葡萄酒与整桶葡萄酒的比例为 (10-j)/10。

壶舀出稀释酒后,桶中剩余10焦加仑稀释酒。稀释酒中纯酒的含量可表示为:

(10-j)*((10-j)/10) = 5

(10-j)^2 = 50

j^2 - 20j + 100 = 50

j^2 - 20j + 50 = 0

j = (20 +/- 平方根(400-200))/2

j = (20 +/- 10*sqrt(2))/2

j = 10 +/- 5*sqrt(2)

壶不可能比桶大,所以我们必须使用负号:

j = 10 - 5*sqrt(2) =~ 约 2.92893218813452 加仑。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

为了庆祝感恩节,你和19位数学家围坐在一张圆桌旁。餐桌上的每个人都想吃一份蔓越莓酱,而现在,蔓越莓酱就摆在你面前。

首先,你先自己取。然后,你不再围成一圈传递酱汁,而是随机地把它传给你左边或右边的座位。然后,他们也照做,随机地把它传给他们左边或右边的座位。如此反复,直到每个人都拿到了蔓越莓酱。

圈子里的 20 个人中,谁最有可能最后收到蔓越莓酱?

Gialmere

其他人最后得到蔓越莓酱的机会都是均等的。

[剧透=解决方案]

让我们将其中一位数学家命名为 G。为了使 G 成为最后一位,必须发生两件事:

  1. 蔓越莓必须首先到达 G 的邻居。
  2. 蔓越莓必须向相反方向移动 19 个位置,而不能到达 G。

蔓越莓要想成为最后一个,最终必须到达相邻的蔓越莓之一。因此,这种情况发生的概率是 100%。

那么,无论第二部分的概率是多少,对每个人来说都是相同的。因此,每个人排在最后的概率是相等的。

如果这个解释还不够清楚,Gialmere 是从 fivethirtyeight.com 找到这个问题的。他们在这里解释了答案。向下滚动到“上周 Riddler Classic 的答案”部分。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

这是《谜语人》中的另一个谜题。

一个袋子里有100颗弹珠。每颗弹珠要么是红色,要么是蓝色,要么是绿色。如果从袋子里抽出三颗弹珠,那么抽到每种颜色弹珠的概率是20%。请问袋子里每种颜色弹珠的数量是多少?请注意,我并没有明确说明弹珠是随机抽取还是无放回抽取。

Gialmere

红色、蓝色和绿色弹珠的数量分别为 21、35 和 44 个,顺序不限。这些弹珠从袋子中不重复地抽取。

[剧透=解决方案]

让我们尝试在“有放回”的假设下解决这个问题。设 r、b 和 g 分别为红色、蓝色和绿色弹珠的数量。那么,抽到每种颜色弹珠的概率为 6*(r/100)*(b/100)*(g/100)。设该概率等于 0.2,我们可以得出:

6*(r/100)*(b/100)*(g/100) = 0.2
6*r*b*g = 200000

6不能被200,000整除。因此,r*b*g = 33333.333不可能有整数解……所以,我们可以排除替换抽样的情况。

接下来,我们尝试“不重复”假设。在这种情况下,每种颜色各抽取一张的概率是 r*b*g/combin(100,3) = 0.2。试着解一下……

r*b*g/161700 = 0.2
r*b*g = 32340

32340 的质因数分解是 2*2*3*5*7*7*11。

我们需要将这些因子分布在 r、b 和 g 之间,同时保持 r+b+g=100。例如,我们可以尝试:

r = 2*3*5 = 30
b = 2*11 = 22
克=7*7=49

虽然这些正确地用完了所有素数因子,r+b+g = 101,所以它不是一个有效的解决方案。

恐怕我必须编写一个强力循环程序才能以任意顺序获得 r、b 和 g 的值 21、35 和 44 的解决方案。

[/spoiler]

以下问题来自Riddler Express

让我们假设NFL规则。考虑以下情况:

  • 红队在比赛后期落后 14 分
  • 红队将有两次机会
  • 蓝队将不再拥有任何控球权
  • 让我们忽略射门得分和安全分,因为红队必须获得两次达阵才有机会获胜
  • 如果比赛进入加时赛,每队获胜的概率均为50%。比赛不能以平局结束。
  • 触地得分后踢出一分球的概率为 100%。
  • 完成两分转换的概率为 p。

当 p 值为多少时,红队在第一次触地得分(现在落后 8 分)后应该无视踢球并争取两分转换?

anonymous

(3-sqrt(2))/2 = apx. 0.381966011250105

[剧透=解决方案]

设 p = 两分转换和踢球之间的无差异点。

如果第一次两分转换尝试成功,那么红队可以第二次踢球并获胜。

如果第一次两分转换尝试失败,那么红队必须在第二次触地得分后再次尝试,然后在加时赛中赢得比赛。

首次触地得分后,选择两分转换的获胜概率为 p + (1-p)*p/2。我们将其等同于首次触地得分后踢球获胜的概率为 50%,并解出 p。

p + (1-p)*p/2 = 1/2
2p + (1-p)*p = 1
3p-p^2 = 1
p^2 - 3p + 1 = 0

使用二次公式求解 p:

p = (3 +/- 平方根(5))/2

我们采取否定选项,将 p 保持在 0 和 1 之间,得到 p = (3-sqrt(2))/2 = apx。0.381966011250105

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

之前的“问问巫师”专栏中,有人问过你,连续两次掷两个骰子,达到总点数 12 的预期掷数是多少。顺便提一下,我看到你的论坛上有人声称在掷骰子时目睹了连续 18 次(总共 11 次)的掷骰结果。要达到这个结果,预期掷数是多少?

anonymous

[spoiler=答案]41660902667961039785742[/剧透]

这是我的解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

借助WizCalc找到了确切的答案。

一片草地呈圆形,半径100米,周围有一道圆形围栏。一只山羊被一条链子拴在围栏上一个固定的钩子上。为了防止山羊长得太胖,农民想确保它只能吃到草地一半的草。链子应该多长?

举例来说,圆圈代表草地。S 代表链条在草地边缘的位置。圆圈的黄色部分是山羊可以到达的地方。绿色区域是链条无法到达的地方。目标是让链条的距离合适,使绿色和黄色部分相等。

山羊问题

Gialmere

115.87286 米。

[剧透=解决方案]

请参考下图来解决这个问题。

山羊拼图

点 Q 是草圈的中心。山羊的链条固定在点 R。山羊可以到达所有彩色区域,包括 PR 线以下的镜像区域。

已知草地圆的半径为 100,因此 b+c = d = 100。

我解决这个问题的方法是,用 b 来定义一切。然后我会调整 b 的值,直到达到预期的效果,也就是山羊可以吃掉一半的草。

我们先来求解 e 中 b 的项。观察边长为 b、d 和 e 的三角形,并运用勾股定理:

b^2 + e^2 = d^2
b^2 + e^2 = 10000
e = 平方根(10000 - b^2)

接下来,我们用 b 来求解 f。记住,我们已经知道 b+c=100,所以 c=100-b。运用勾股定理:

c^2 + e^2 = f^2
(100-b)^2 + (10000 - b^2) = f^2
f^2 = 10000 - 200b + b^2 + 10000 - b^2
f^2 = 20000 - 200b
f^2 = 100*(200 - 2b)
f = 10*sqrt(200-2b)

接下来,我们来求三角形 QRS 的面积:

QRS = (1/2)*100*e = 50*sqrt(10000 - b^2)

接下来,让我们求出由角度 SQR 切出的草地切片的面积:

tan(SQR) = e/b = sqrt(10000-b^2)/b。

切片 SQR = atan(sqrt(10000-b^2)/b)

红色区域等于切片 SQR 减去三角形 QRS = 5000*atan(sqrt(10000-b^2)/b) - (1/2)*100*e = 50*sqrt(10000 - b^2)。

接下来,我们来找出蓝色 + 绿色 + 黄色 + 紫色的区域。为此,我们需要找到 QRS 角。

tan(QRS) = e/c = sqrt(10000-b^2)/(100-b)

角度 QRS = atan(sqrt(10000-b^2)/(100-b))。

加上红色区域,我们就得到了山羊可以吃的总面积的一半:

atan(sqrt(10000-b^2)/(100-b)) + 50*sqrt(10000 - b^2)。

将其加倍,即可得到 PR 线下方部分的总面积:

2*atan(sqrt(10000-b^2)/(100-b)) + 100*sqrt(10000 - b^2)。

草地总面积为10,000*pi。

现在,只需调整 b 的值,直到得到山羊可以吃掉的面积等于 5,000*pi 的值。Excel 中的 goalseek 函数非常适合解决这类问题。我不知道在电子表格出现之前人们是如何完成任何事情的。

使用此方法,您会发现b = 32.867402。

从那里我们可以得到 f = 链的长度 = 115.8728598 米。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

Wordle中您推荐的起始词是什么?

anonymous

为了回答这个问题,我首先根据允许的 Wordle 解决方案列表查看了每个字母在每个位置出现的频率。

Wordle 中的字母频率

位置 1位置 2位置 3位置 4位置 5全部的
一个141 304 307 163 64 979
B 173 16 57 24 11 281
C 198 40 56 152 31 477
D 111 20 75 69 118 393
72 242 177 318 424 1233
F 136 8二十五三十五二十六230
115 12 67 76 41 311
69 144 9二十八139 389
三十四202 266 158 11 671
J 20 2 3 2 0二十七
20 10 12 55 113 210
88 201 112 162 156 719
107三十八61 68四十二316
三十七87 139 182 130 575
41 279 244 132 58 754
142 61 58 50 56 367
23 5 1 0 0二十九
R 105 267 163 152 212 899
366 16 80 171三十六669
T 149 77 111 139 253 729
ü 33 186 165 82 1 467
43 15 49 46 0 153
西83四十四二十六二十五17 195
0 14 12 3 8三十七
6 23二十九3 364 425
Z 3 2 11 20 4 40

然后,我查看了Wordle答案列表中所有包含五个不同字母的单词,并根据上面的字母频率表对它们进行评分。正确位置的匹配得两分,错误位置的匹配得一分。然后,我对列表进行了排序,如下所示。

Wordle 中的最佳起始词

<!--/框标题-->
居中">点
单词
15835
2出现了5781
3石板5766
4增加5721
5出现5720
6更理智5694
7圈套5691
8愤怒5682
9陈旧5665
105652
11痕迹5616
12之后5592
十三分享5562
14店铺5547
155546
16改变5542
17起重机5541
18警报5483
19泪流满面5479
205475
21迎合5460
22空闲的5457
23独自的5452
24贸易5449
二十五5403
二十六5403
二十七页岩5392
二十八至少5390
二十九披肩5377
三十规模5376
31反应5376
三十二布莱尔5368
33解析5351
三十四强光5340
三十五赎罪5338
三十六学习5324
三十七早期的5320
三十八倾斜5307
三十九帕勒5285
40耀斑5280
41走道5280
四十二支撑5274
435268
四十四瞬间5267
45分数5258
46清除5258
四十七老妪5253
四十八石头5253
495252
50失败者5251
51锥度5248
52仇恨者5243
53中继5241
54盘子5240
55崇拜5239
565236
57更安全5235
58外星人5233
59种姓5232
60剪切5231
61巴莱尔5230
62警笛5226
63独木舟5215
645213
65肾脏5210
665206
67驯兽师5200
68大的5196
69珍珠5196
70路线5194
71支撑5192
725178
73阶段5171
74散文5170
75孢子5169
76唤醒5166
77优雅5164
78太阳的5152
79套房5150
805145
81拉格啤酒5130
82飞机5129
83夹板5129
84已处理5128
855126
86伟大的5126
87艾德5123
88比喻5116
89尖塔5108
905107
91奴隶5097
92关闭5090
935090
94冲洗5088
95原因5087
96易于5087
97无人机5082
98噪音5079
99波峰5073
100清醒5068

所以,我推荐的起始词,也就是我使用的词,是STARE。

i^i 是什么

Aidan

e^(-pi/2) =~ 0.20788.

这是我的解决方案(PDF)。

你想玩一个需要两枚普通六面骰子的游戏。很遗憾,你丢了骰子。不过,你有九张索引卡,你可以随意标记。玩家必须从九张索引卡中随机选择两张,不能重复,然后计算两张卡的点数之和。

Gialmere

卡牌值不一定是整数。

按如下方式标记卡片:

1 @ 0.5
1 @ 1.5
2 @ 2.5
1 @ 3.5
2 @ 4.5
1 @ 5.5
1 @ 6.5

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

抛一枚公平的硬币,最终落在最初朝上的一面的可能性更大,这是真的吗?

anonymous

证据表明这是真的!

斯坦福大学的佩尔西·迪亚科尼斯和苏珊·霍姆斯记录了10000次抛硬币实验。硬币落地时正面朝上的概率为50.8%(来源:美国数学学会期刊《数学科学动态》中的 “51%解决方案”)。出现如此高或更高比例的概率为5.48%。

为了从数学上证明这一点,我假设硬币的实际旋转次数服从泊松分布。更具体地说,如果平均旋转次数为m,那么恰好旋转n次的概率为exp(-m)*m^n/n!。为了说明泊松分布,下图显示了假设平均值为10,硬币旋转0到25次的概率。

我选择泊松假设的原因是,当均值足够大时,它遵循近似钟形曲线的形状,并且实际结果永远不会低于零。

然后,我计算了不同半转均值下,半转次数为偶数(最终落地时与起始位置同一侧朝上)的概率。下表显示了均值在0.5到5.0之间的结果。

旋转次数为偶数和奇数的概率

平均革命偶数总计奇数总数
0.5 0.567667642 0.432332358
1 0.509157819 0.490842181
1.5 0.501239376 0.498760624
2 0.500167731 0.499832269
2.5 0.500022700 0.499977300
3 0.500003072 0.499996928
3.5 0.500000416 0.499999584
4 0.500000056 0.499999944
4.5 0.500000008 0.499999992
5 0.500000001 0.499999999

我开始好奇,为什么偶数的概率总是大于 50%。事实证明,给定平均值 m,偶数的概率可以表示为 0.5 + e^(-2m)/2。e 的任意次方必定为正数,因此旋转次数为偶数的概率也为正数。

您可以在此处看到我对该公式的证明。

解出 x:

9x + 12x = 16x

anonymous

[spoiler=答案]=(log(1+SQRT(5))-log(2))/(log(4)-log(3)) =~ 1.67272093446233。[/剧透]

这是我的解决方案(PDF)。

我在Wizard of Odds论坛上提出并讨论了这个问题。

这个问题的灵感来自于视频《一个困难的指数问题》

你的办公室有100名员工,他们会举行一个秘密圣诞礼物交换活动。你会把每个人的名字写在一张纸上,然后把纸放进一顶帽子里,然后每个人随机抽取一个名字作为礼物送给他们。

问题是,平均会有多少个闭环?

大小为 4 的闭环示例:Gordon 给 Don,Don 给 Jon,Jon 给 Nathan,Nathan 给 Gordon。

画出自己的名字将是一个大小为 1 的闭环。

anonymous

(1/1) + (1/2) + (1/3) + ... + (1/100) =~ 5.187377518. [/剧透]

[剧透=解决方案]

假设只有一名员工参加秘密圣诞派对。显然他会自己挑选,这样就形成了一个闭环。

然后,第二个员工迟到了,请求加入。他们给了她一份现在两名员工的名单。她选择员工 1 的概率是一半,而自己选择员工 2 的概率是一半。如果她选择了员工 1,那么她就可以挤进员工 1 的循环中,她为员工 1 买东西,员工 1 也为她买东西。所以,现在的概率是 1 + 0.5*1 = 1.5

然后,第三个员工迟到了,要求加入。他们给了她一份现在有3名员工的名单。她选择员工1或2的概率是2/3,而自己选择员工1或2的概率是1/3。如果她选择了员工1或2,那么她就可以被挤进他们的循环中,她会为她选择的员工买单,而原本应该为该员工买单的人现在要为3号员工买单。所以,现在的概率是1.5 + (1/3) = 11/6。

然后,第四位员工迟到了,要求加入。店员给了她一份现在有四名员工的名单。她选择员工 1 到 3 的概率是 3/4,而自己选择员工 1 到 3 的概率是 1/4。如果她选择了员工 1 到 3,那么她就可以被挤进他们的循环中,她会为她选择的员工买单,而原本应该为该员工买单的人现在要为 4 买单。所以,现在的概率是 11/6 + (1/4) = 25/12。

继续这样做,最终答案是 1/1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/100 =~ 5.187377518。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

考虑一个半径为 1 的半圆,里面有两个堆叠的矩形。这两个矩形的最大合并面积是多少?

两个矩形组成一个半圆

anonymous

[spoiler=答案]sqrt(5)-1 =~ 1.236067977499790。[/剧透]

这是我的完整解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

请忽略同卵双胞胎,假设每个孩子出生时男孩或女孩的概率均为50%。如果从2到5人的家庭中随机抽取孩子,那么男孩或女孩有姐妹的概率是多少?

anonymous

有趣的是,无论家庭规模如何,无论性别如何,概率都是相同的。

以三口之家为例。以下是八种可能的男孩和女孩的排列顺序:

血脑屏障
BBG
英国国立卫生研究院
布格
GBB
GBG
黄金海岸
GG

如果你从上面的列表中随机挑选一个女孩,你会发现12个女孩中有9个有姐妹。12个男孩也是如此,9个有姐妹。所以,概率是9/12 = 3/4。

当孩子数量为 n 时,任何孩子有姐妹的概率的一般公式是 1-(1/2) n-1

以下是家庭中孩子总数中有一个姐妹的概率:

  • 1:0
  • 2:1/2
  • 3:3/4
  • 4:7/8
  • 5:15/16
  • 6:31/32

或者说,男孩和女孩的概率相同也是合理的。兄弟姐妹的性别与你的性别无关。因此,只有家庭规模才重要,而不是你自己的性别。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

在《幸存者》第37季第4集中,有一个挑战,要求四块拼图可以拼成正方形和等边三角形。为了实现这个目标,这些拼图块的具体尺寸是多少?

男装广场 服装商三角区

anonymous

首先,让我们制作一个合适的图表并标注它。

服装商解决方案广场

以下只是已解三角形的图。

[剧透=已解三角形]服装商解决方案三角形 [/spoiler]

接下来,假设正方形的边长为 1,这里只是上图中每个字母的长度。

[/spoiler]

a = d = e = h = 1/2

b = g = SQRT((4-SQRT(3))/(4*SQRT(3))) =~ 0.572145321740575

c = f = 1-SQRT((4-SQRT(3))/(4*SQRT(3))) =~ 0.427854678259425

k = m = 1/SQRT(SQRT(3)) =~ 0.759835685651592

n = (3-SQRT(4*SQRT(3)-3))/(2*SQRT(SQRT(3))) =~ 0.386767938902275

p = (SQRT(4*SQRT(3)-3)-1)/(2*SQRT(SQRT(3))) =~ 0.373067746749317

[/spoiler]

最后,这是我的完整解决方案(PDF)。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

我相信你是《生活大爆炸》的粉丝。我最喜欢的场景之一是“石头剪刀布蜥蜴史波克”的游戏。它就像一个五格石头剪刀布的游戏,规则如下:

  • 纸包石头
  • 岩石压碎蜥蜴
  • 蜥蜴毒害了斯波克
  • 斯波克砸碎剪刀
  • 剪刀剪纸
  • 蜥蜴吃纸
  • 斯波克蒸发岩石
  • 剪刀斩首蜥蜴
  • 论文反驳了斯波克
  • 石头压碎剪刀

我的问题是是否可以添加更多符号,以便每一方对抗随机玩家都有相同的机会?

anonymous

是的,我也很喜欢那个场景!这里有一个YouTube视频

你需要奇数个符号。理论上,你可以有偶数个符号,但这样你就必须制定规则,规定某些不同的符号组合会导致平局。不,我们想要一个决定性的游戏,只有当两个玩家都打出相同的符号时才会平局。

用素数符号来解释,会显得尤为优雅和容易。请允许我以七个符号为例进行说明。我们将符号标记为 A 到 G,并在下图中将它们表示在一个圆圈上。

rps1

接下来,从 A 开始,然后顺时针画一个箭头指向下一个符号。箭头应指向这两个符号之间的那个点。想象一下,这个符号被一支箭射中了。继续顺时针画,直到回到 A。图表不会像这样:

rps2

接下来,重复同样的步骤,但从 A 点开始,顺时针移动两个符号。实际上,你可以从任意位置开始。现在的图表如下:

rps3

最后,重复同样的步骤,但要顺时针跳过三个符号。图表现在看起来如下:

rps4

请注意,此时每个符号都击败其他三个符号,并且被其他三个不同的符号击败。

这种方法适用于任何素数个符号,因为当你回到原始符号时,你已经遍历了所有符号。对于 n 个符号,你需要重复这个过程 (n-1)/2 次。

你可以用任意奇数个符号来打造平衡的游戏,但有时你会很快回到原始符号。当这种情况发生时,你必须从错过的符号开始进行其他循环。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

你洗好一副标准(28张)多米诺骨牌,然后随机抽取一张。你小心地翻开其中一面,发现是一张6。这张牌是双6的概率是多少?

Gialmere

为了方便那些不熟悉多米诺骨牌的人理解,一张多米诺骨牌有两面,每面都有一个从0到6的数字。一组多米诺骨牌由每种可能的多米诺骨牌各一张组成。这意味着所有 combin(7,2)=21 种方法可以从 7 个数字中选择数字,无需替换,再加上所有 7 种方法,使两个数字都在同一面。

全部 28 个如下:0-0、0-1、0-2、0-3、0-4、0-5、0-6、1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、2-2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、3-3、3-4、3-5、3-6、4-4、4-5、4-6、5-5、5-6、6-6。

解释清楚之后,下面就是答案和解决方案。

1/4 = 25%

换个简单的说法,这个问题就是:随机抽取一张多米诺骨牌,两面数字相同的概率是多少?答案很简单,就是 7/28 = 1/4。

你可能会说,答案应该是 1/7,因为另一面可能是七个可能数字中的任意一个。没错,它可能是七个数字中的任意一个,但它们出现的概率并不相等。6-6 多米诺骨牌应该重复计算,因为它有两面,每面都有一个六。所以,另一面可能是两个六中的任何一个,而这组牌一共有八个六。因此,答案是 2/8 = 1/4。

这个问题是我在“拉斯维加斯巫师”论坛上提出并讨论的。谨以此问题纪念艾伦·门德尔森。

艾伦和鲍勃决定打网球,直到其中一人连续赢两局。艾伦赢得任何一局的概率是2/3。那么艾伦赢得比赛的概率是多少?

anonymous

艾伦和鲍勃决定打网球,直到其中一人连续赢两局。艾伦赢得任何一局的概率是2/3。那么艾伦赢得比赛的概率是多少?

答案是 16/21 = 76.1905%。

[剧透=解决方案]

以下是艾伦赢得单场比赛的任何概率的生成解决方案。

设 p = a 获胜的概率。
令 a = 艾伦赢得上一场比赛后赢得锦标赛的概率。
令 b = 鲍勃赢得最后一场比赛后艾伦赢得锦标赛的概率。

(1)a = p + (1-p)*b
(2)b = p*a

将方程(2)代入方程(1)中:

a = p + (1-p)*pa
a = p + pa - p 2 *a
a - pa + p 2 *a = p
a(1-p+ p2 )=p
(3)a = p/(1-p + p 2

将方程(3)代入方程(2)中:

b = p 2 /(1-p + p 2 )

第一场比赛将决定赢得比赛的概率是 a 还是 b:

答案 = pa + (1-p)b
= p 2 /(1-p+p 2 ) + (1-p)*p 2 /(1-p+p 2 )
= (2a 2 -a 3 )/(a 2 -a+1)

设 a=2/3,则赢得比赛的概率为 16/21。

[/spoiler]

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。

你有一架5英尺高的梯子。你想把它靠在墙上,尽可能高。但是,你必须把梯子放在一个1x1x1立方英尺的箱子上。不行,你不能移动这个箱子。梯子顶部能达到的最大高度是多少?

anonymous

答案是 (1 + sqrt(26) - sqrt(23-2*sqrt(26)))/2 =~ apx. 4.838501 英尺。

这是我的解决方案(PDF)。

x 1/x在什么值时达到最大值?

anonymous

答案是 e =~ 2.71828182845905。

其中,e^(1/e) 的值 =~ 1.44466786100977。

这是我的解决方案(PDF)。

1944 年的报纸注意到了这个令人难以置信的巧合:

巧合

这是一个巨大的巧合还是其中存在某种数学技巧?

Gialmere

这是一个数学技巧,也是一个已知魔术的基础。

对于所有在 1944 年还活着的人来说,他们的年龄(生日后)加上出生年份,就是 1944 年。想想看。如果你当时 x 岁,那么你出生于 1944-x 年。总和是 x + (1944-x) = 1944 年。

这与 1944 年的“任职年限”是一样的。如果您任职 y 年,那么您一定是在 1944-y 年开始任职的。y + (1944-y) = 1944。

1944 + 1944 的总和 = 3,888。每次都有效。

为了将其变成一个在 2023 年有效的魔术,我们需要将以下四件事相加:

  1. 出生年份
  2. 他们今年几岁了?
  3. 发生某些重大事件的年份(例如第一个孩子的出生)。
  4. 今年是这一重大事件的周年纪念日。

它的总和始终为 2023 + 2023 = 4046。

我在Wizard of Vegas论坛上提出并讨论了这个问题。