泡泡糖(2)
來源:奧數(shù)網(wǎng) 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2009-12-08 10:07:46
第二個(gè)泡泡糖問題只是把第一個(gè)問題稍加改變而已,亦可以依同樣的思路來解答。這時(shí),第一次拿到的三粒糖有可能顏色不同 紅、白、藍(lán)。這是 "最壞"的情況,因?yàn)槌槿〗Y(jié)果不能如愿的次數(shù)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(zhǔn)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(zhǔn)備買n+l粒糖的錢。
第三個(gè)問題更難一點(diǎn),即史密斯夫人帶的是三胞胎而非雙胞胎,泡泡糖出售機(jī)內(nèi)的糖有六粒紅的,四粒白的和一粒藍(lán)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(lán)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(lán)色的糖不止一粒,她可能每種顏色的糖都抽到一對,這時(shí)就需要有第七粒糖以配成三粒同色的糖。
啊哈!關(guān)鍵在于看到"最壞"情況的長度。若使用死辦法,把出 售機(jī)內(nèi)的11粒糖各標(biāo)以一個(gè)字母,然后考慮所有可能的抽取順序。 看啊!一個(gè)順序在三粒同色糖出現(xiàn)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(shí)不區(qū)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(huì)怎樣?請你不妨一試,也許你會(huì)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(jù)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(gè)更加困難的問題:設(shè)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(shù)的期望值 (即從整體來看的平均數(shù))是多少?
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