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泡泡糖(2)

來源:奧數網 文章作者:奧數網整理 2009-12-08 10:07:46

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  第二個泡泡糖問題只是把第一個問題稍加改變而已,亦可以依同樣的思路來解答。這時,第一次拿到的三粒糖有可能顏色不同 紅、白、藍。這是 "最壞"的情況,因為抽取結果不能如愿的次數最多。第四粒必定是這三種顏色中的一種。若要得到兩粒同色的糖,瓊 斯夫人需準備花4分錢。

  這還可推廣至n組糖 (每組糖的顏色不同)的情況。如果有n組 糖,只需準備買n+l粒糖的錢。

  第三個問題更難一點,即史密斯夫人帶的是三胞胎而非雙胞胎,泡泡糖出售機內的糖有六粒紅的,四粒白的和一粒藍的,她要得到三 粒同色的糖需花多少錢?

  如前一樣,我們首先考慮最壞的情況,史密斯夫人有可能得到兩粒紅的、兩粒目的以及那一粒藍的,總共是五粒糖。第六粒不是紅的 就是目的,因此可以保證得到三粒同色的糖。所以答案是6分錢。如假定藍色的糖不止一粒,她可能每種顏色的糖都抽到一對,這時就需要有第七粒糖以配成三粒同色的糖。

  啊哈!關鍵在于看到"最壞"情況的長度。若使用死辦法,把出 售機內的11粒糖各標以一個字母,然后考慮所有可能的抽取順序。 看啊!一個順序在三粒同色糖出現之前的初鏈最長,那么這種解法需要列出39916800種序列!即使考慮問題時不區分同色的糖,仍然需 要列出2310種序列。 如何將其推廣至k粒同色的糖,請看如下所述。若有n組糖(每 組糖各有一種顏色,且至少有k粒),為了得到k粒同色的糖,就需抽取n(k-1)+1粒糖。

  如果一組或幾組同色的糖少于k粒,情況又會怎樣?請你不妨一試,也許你會感興趣。

  還可用許多其他的方式作出這種問題的模型。例如,若要從一列 52張的紙牌中抽到譬如說7張同花的牌,那么需要抽取多少張御 這里,n=4,k=7。根據公式,答案是:

  4x(7-1)+1=25

  雖然這些只是簡單的組合問題,但卻可以從中引申出一些有趣而困難的概率問題。舉例來說,若你抽取n張牌 (n的范圍是7至24), 且每張牌取出后不再放回,問抽到7張同花的幾率是多少?(顯然, 如果你抽取的牌少于7張,則幾率為0;如果你抽取25張或更多的牌,則概率為1)若你每次把牌抽出后再放回去且把牌重新洗過,那么其幾率有何變化?還有一個更加困難的問題:設把牌抽出后重新放 回或不再放回,若要拿到k張同花牌,問抽取牌次數的期望值 (即從整體來看的平均數)是多少?

 

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