星期二男孩的另一个等价描述
之前讨论过星期二男孩问题:一个人有两个小孩,其中有一个是生于星期二的男孩儿,问另一个是男孩儿的概率是多少?
在前面的帖子中,我曾经写过一个这个问题的等价描述,不过现在觉得那个等价描述还是太复杂了,其实还能写得更简单更容易一些。
我们先来看这样一个题目:
有两个质地均匀的骰子,每个骰子有六个面,上面分别标有 1 ~ 6 的数字,掷一个骰子时,哪个数字朝上是完全随机的,每个数字朝上的概率都是 1/6。现在,你掷了这两个骰子(注意,可以是先后掷,也可以是一起掷,这儿先后顺序是无关的),发现其中一个骰子朝上一面是 2,问:另一个骰子朝上一面的数字是偶数的概率是多少?
这个题目很简单,简单到我们可以罗列出所有可能性,如下表:
1,1 | 2,1 | 3,1 | 4,1 | 5,1 | 6,1 |
1,2 | 2,2 | 3,2 | 4,2 | 5,2 | 6,2 |
1,3 | 2,3 | 3,3 | 4,3 | 5,3 | 6,3 |
1,4 | 2,4 | 3,4 | 4,4 | 5,4 | 6,4 |
1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 |
1,6 | 2,6 | 3,6 | 4,6 | 5,6 | 6,6 |
每个格子中的两个数字分别代表两个骰子朝上的面上的数字。其中一个数字是 2 的项位于第二行和第二列,即表格中添加阴影的部分,可以看到,一共有 11 种组合。而其中另一个数字也是偶数的项用粗体字标出了,可以看到,一共有 5 种可能的组合。所以,总的概率为 5/11 。
我们再把这个题中的数字改大一点,比如把有六个面的骰子改成有 14 个选项的转盘会怎么样?——有两个转盘,每个转盘被等分为 14 个部分,上面分别标有 1 ~ 14 的数字,转盘转动并停止时,停在每个数字上的概率都为 1/14。现在转动两个转盘,停止后,发现其中一个转盘的数字为 4,问另一个转盘上的数字为偶数的概率。
和上面掷骰子类似,我们可以得到下面的表格:
1,1 | 2,1 | 3,1 | 4,1 | 5,1 | 6,1 | 7,1 | 8,1 | 9,1 | 10,1 | 11,1 | 12,1 | 13,1 | 14,1 |
1,2 | 2,2 | 3,2 | 4,2 | 5,2 | 6,2 | 7,2 | 8,2 | 9,2 | 10,2 | 11,2 | 12,2 | 13,2 | 14,2 |
1,3 | 2,3 | 3,3 | 4,3 | 5,3 | 6,3 | 7,3 | 8,3 | 9,3 | 10,3 | 11,3 | 12,3 | 13,3 | 14,3 |
1,4 | 2,4 | 3,4 | 4,4 | 5,4 | 6,4 | 7,4 | 8,4 | 9,4 | 10,4 | 11,4 | 12,4 | 13,4 | 14,4 |
1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | 12,5 | 13,5 | 14,5 |
1,6 | 2,6 | 3,6 | 4,6 | 5,6 | 6,6 | 7,6 | 8,6 | 9,6 | 10,6 | 11,6 | 12,6 | 13,6 | 14,6 |
1,7 | 2,7 | 3,7 | 4,7 | 5,7 | 6,7 | 7,7 | 8,7 | 9,7 | 10,7 | 11,7 | 12,7 | 13,7 | 14,7 |
1,8 | 2,8 | 3,8 | 4,8 | 5,8 | 6,8 | 7,8 | 8,8 | 9,8 | 10,8 | 11,8 | 12,8 | 13,8 | 14,8 |
1,9 | 2,9 | 3,9 | 4,9 | 5,9 | 6,9 | 7,9 | 8,9 | 9,9 | 10,9 | 11,9 | 12,9 | 13,9 | 14,9 |
1,10 | 2,10 | 3,10 | 4,10 | 5,10 | 6,10 | 7,10 | 8,10 | 9,10 | 10,10 | 11,10 | 12,10 | 13,10 | 14,10 |
1,11 | 2,11 | 3,11 | 4,11 | 5,11 | 6,11 | 7,11 | 8,11 | 9,11 | 10,11 | 11,11 | 12,11 | 13,11 | 14,11 |
1,12 | 2,12 | 3,12 | 4,12 | 5,12 | 6,12 | 7,12 | 8,12 | 9,12 | 10,12 | 11,12 | 12,12 | 13,12 | 14,12 |
1,13 | 2,13 | 3,13 | 4,13 | 5,13 | 6,13 | 7,13 | 8,13 | 9,13 | 10,13 | 11,13 | 12,13 | 13,13 | 14,13 |
1,14 | 2,14 | 3,14 | 4,14 | 5,14 | 6,14 | 7,14 | 8,14 | 9,14 | 10,14 | 11,14 | 12,14 | 13,14 | 14,14 |
可以看到,其中一个数字为 4 ,另一个数字也是偶数的概率为 13/27。注意到,这个数字和星期二男孩问题的答案一样。
那么,这个问题和星期二问题有什么关系吗?为什么再者的答案一样呢?事实上,14 个数字的转盘问题,就是星期二男孩问题的一个等价描述。要将转盘问题转换为星期二男孩问题,我们只需要做以下的映射即可:
转盘数字为奇数 -> 女孩
转盘数字为偶数 -> 男孩
(转盘数字 + 1) / 2 取整 -> 星期几
于是,我们得到了星期二男孩的又一个更容易理解的等价描述:
有两个转盘,每个转盘被等分为 14 个部分,上面分别标有 1 ~ 14 的数字,转盘转动并停止时,停在每个数字上的概率都为 1/14。现在转动两个转盘,停止后,发现其中一个转盘的数字为 4,问另一个转盘上的数字为偶数的概率。
评论:
两个骰子,一个是2,另一个为偶数的概率是多少?这两个骰子是有关联的吗?第二个骰子每一面的概率不是1/6了吗?答案为啥不是1/2。?!
两个骰子相互之间是独立的。不过需要注意,题目中说的是“其中一个”是2,而不是说“第一个”是2,就是说,有可能是第一个骰子的数字是2,也可能第二个骰子的数字是2。
如果已知“第一个”骰子的数字是2,问“第二个”骰子是偶数的概率,那就是1/2了。
路过,踩踩~
很清晰的解释
假设第1个孩子是星期二的男孩,那么第二个孩子不是星期二出生的男孩有C16种可能。第二个孩子不是星期二出生的女孩有C16种可能。第二个孩子是星期二出生,并且是女孩的有1种可能。第二个孩子是星期二出生的男孩有1种可能。反之假设第二个孩子是星期二出生的男孩,得到相同的可能。因此有如下公式(C12C16+1)/(C12C16*C12+C12+1) = 13/27