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[数学趣题] 终极基础概率题(答案公布)

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| 发表于 2019-5-3 16:37:23 | 显示全部楼层
1. 四分之一
2. 二分之一
3. 二分之一
4. 二十四分之一
5. 二分之一
| 发表于 2019-5-3 17:10:33 | 显示全部楼层
4.只需要在三的基础上翻几倍就好。
女女;男女;女男;男男乘以 猪非猪;非猪猪;猪猪;非猪非猪
所以总的来看还是1/3啊。
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| 发表于 2019-5-3 17:45:36 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
四分之一 后面都是二分之一

此回答在 2019-5-4 14:34 被选定为谜题答案

2 | 楼主| 发表于 2019-5-4 14:32:42 | 2019-5-4 14:38编辑 | 显示全部楼层
没人答了,那我公布一下答案。

第一题:1/4。1/2*1/2
第二题:1/2。第一个孩子和第二个孩子是两个独立事件,所以是1/2。
第三题:1/3。第三题和第二题的区别在于,第二题是“第一个”,第三题是“其中一个”。即第三题的观察者已经得到了两个孩子的性别信息。男男、男女、女男、女女,已知其中一个是女的,可以排除男男,所以是1/3。
第五题:1/2。同第二题,是独立事件。

重点在于第四题,上面都没有人答对。
第四题的观察者不仅已经获得了两个孩子的性别,还知道他们的出生年份。这就已经帮忙排除了一些可能性:两个都是男孩或没有一个孩子属猪。
样本空间在第三题基础上扩充:
属相12个男*属猪女(12)
属猪女*属相12个男(12)
属相12个女*属猪女(12)
属猪女*属相12个女(12)
即总共有48种组合,但是在后两个组合中存在属猪女*属猪女这种组合,只能算一种,所以是12+12+12+12-1=47种。
而另一个孩子也是女孩的可能就是后两个组合,12+12-1=23种。
所以另一个也是女孩的概率是23/47≈0.4893。

可以看到这个数字很接近0.5,如果我们再让观察者观察到更多的信息。
例如其中一个女孩属猪且是六月出生,那么概率就是287/575≈0.4991。
也就是说观察到的信息越多,概率越趋于1/2。


第四题实际上是著名月经问题“星期二男孩”,原题是:
一个人有两个小孩,其中有一个是生于星期二的男孩,问另一个是男孩的概率是多少?
如果理解了上面对第四题的解释,可以试着解一下星期二男孩的答案。
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| 发表于 2019-5-5 15:11:27 | 显示全部楼层
第三题答案有误,正解还是二分之一,方法一:已知一女,那么孩子构成只有两种情况   一男一女和两女  ,各二分之一概率
方法二:分开讨论,1/2*1/2+1/2*1/2=1/2   。 方法三 :两个孩子的性别是相互独立事件,已知其中一个是女对另一个的性别没有影响   所以还是1/2。   如果改成摸球:有4个球两黑两白,同时摸两个,求已知一白另一也白的概率。那答案是1/3。换成有放回的摸就很明显每一次都是1/2且相互独立。摸两次  已知有一次是白。另一次白的概率还是1/2.摸一万次,已知9999次都是白另一次白的概率依旧是1/2,孩子的性别也一样   等于有放回的
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| 发表于 2019-5-5 15:28:28 | 显示全部楼层
再补充一下,孩子性别和扔硬币是一样的,假如扔10000次硬币,已知9999次是正面,求另一次是正面的概率?最没有争议的做法是穷举法。也就是举出所有的可能性相加,概率等于10000个1/10000*1/2依旧是1/2,问题的关键在于是否相互独立,同时摸球就相互影响不独立,又放回的就独立,扔硬币独立,孩子性别也独立
1 | 发表于 2019-5-6 14:47:27 | 来自小霸王手机 | 显示全部楼层
真的就是一个样本空间选择问题。如果采用符号语言描述就不会有什么纠纷了。现在主流答案是认为这是条件概率而非独立事件,所以按条件概率公式就可以了。
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2 | 楼主| 发表于 2019-5-6 16:15:28 | 2019-5-6 16:19编辑 | 显示全部楼层 发帖际遇
第二题及第三题的原题来自马丁·加德纳于1959年发表的“两个孩子的问题”,后成为当时学术界争论的焦点。
原题如下:
引用
Mr. Jones has two children. The older child is a girl. What is the probability that both children are girls?
琼斯先生有两个孩子。年龄较大的孩子是个女孩。这两个孩子都是女孩的概率是多少?
Mr. Smith has two children. At least one of them is a boy. What is the probability that both children are boys?
史密斯先生有两个孩子。他们中至少有一个是男孩。这两个孩子都是男孩的概率是多少?


对于琼斯先生问题大家都有共识,答案是1/2。因为已经确定了A孩子是女孩,问B孩子性别,这是两个不相关的独立事件,题目设定生男生女等概率,所以是1/2。这题就不赘述了。

争议的焦点在于史密斯先生问题,原题作者加德纳最初给出的答案是1/3,而有不少人认为答案是1/2。
认为答案是1/2的人主要分为两类:
第一类:
把数学问题或者说概率问题当成生物问题看待,不理解其中一个孩子是男是女为什么会影响到另一个孩子是男是女的概率。

第二类:
加德纳在1961年时承认史密斯先生问题含糊不清,答案可能是1/2。
学术界认为的史密斯先生问题含糊不清的地方在于:“他们中至少有一个是男孩”这个信息是通过何种随机方式获取的,题目没有确切说明。因为有两种不同的方式可以获得这个信息:
1. 从所有有两个孩子且其中至少有一个男孩的家庭中随机选择一个家庭。答案是1/3。
2. 从所有有两个孩子的家庭中,随机选择一个孩子,恰好是个男孩。答案是1/2。
更具体一点的方式:
1. 孩子父母告知你,他们家有两个孩子及他们的性别。你告诉我其中一个是男孩,问我另一个孩子。
2. 你到某人家,你知道他家有两个孩子,你只看到其中一个孩子是男孩。你告诉我你看到一个男孩,问我另一个孩子。
这两者的区别在于,前者明确知道两个孩子的性别,后者仅知道其中一个孩子的性别。
就像一个盒子里有两个球。第一种方式是你打开盒子看到两个球其中有一个是红球,第二种方式是你闭着眼睛从盒子里摸出一个红球。

那么如何提高史密斯先生问题的严谨性确保答案只能是 1/3 呢?
很简单,让史密斯先生亲自发表声明,因为史密斯先生作为父亲一定知道两个孩子的性别。
(或是:史密斯先生家有两个孩子,我到他家知道这两个孩子的性别,他们中至少有一个孩子是男孩。)

引用
Commenting on Gardner's version of the problem, Bar-Hillel and Falk note that "Mr. Smith, unlike the reader, is presumably aware of the sex of both of his children when making this statement", i.e. that 'I have two children and at least one of them is a boy.' If it is further assumed that Mr. Smith would report this fact if it were true then the correct answer is 1/3 as Gardner intended.


再说回到我发的题目,这时候大家再看它就能发现,我发的题和原题有一个差别,即我不是站在第三方角度描述这个家庭,而是“我家有两个孩子,已知其中一个是女孩,那么另一个也是女孩的概率?”,“我”是作为孩子的父母发的题,那么“我”必然已经知道两个孩子的性别。
所以我发的这道题没有歧义,有且只有 1/3 这一个正确答案。
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