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每周一题:小孔测地月距离

2019-08-17 18:20 作者:大老李聊数学  | 我要投稿

本期题目: 小孔测地月距离

题目来源:new scientist 你在纸上打了一个直径6mm的小孔,当你把纸放在大约一条手臂的距离时,你发现透过小孔观察,月亮恰好可填满整个小孔被看到。已知月亮的直径约为3500km。请问,你能否估算出地球到月球的距离?

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加餐题:池塘上架设木板

题目来源:fivethirtyeight.com

你有一个半径1米的圆形池塘和一些长度为1米的窄木板(宽度不计)。你希望在池塘上架设一些这种木板,使得池塘的中心可以被木板覆盖。架设的要求是木板的两端必须架在池塘边缘或者已经架设的木板上。

问:你至少需要架几块木板,可以盖住池塘的中心?

比如,对半径为1/2米,5/8米和7/10米的池塘,分别最少只需要1,2,3块木板:


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上周题目:随机切蛋糕



你有一块长条形的蛋糕,你在蛋糕上随机两个位置上插上了两根蜡烛。 现在你把蛋糕给了你的好友,你的好友也随机在蛋糕上挑了一个点,你过这个点,以平行于蛋糕短边的方向,将蛋糕切成两块。 问题是:这两块蛋糕上恰各有一根蜡烛的概率是多少?

答案:1/3。最简单的思路如下:假设三根蜡烛分别用1,2,3表示。则三根蜡烛在蛋糕上的位置关系有如下6种:

1,2,3

1,3,2

2,1,3

2,3,1

3,1,2

3,2,1

显然,以上几种位置关系的概率是相等的,显然3在1和2之间的概率是1/3。也有很多读者用微积分方法得到同样结果,殊途同归!

所有答对者的答案已置为精华。

上期加餐题:五门问题



你参加一个娱乐夺宝节目,主持人告诉你这五扇门后的某一扇门后有一件奖品,其他门后则什么都没有。你如果正确打开这扇“幸运门“,则可以带走奖品。 主持人先让你选择了三扇门,你选了A, B, D。如同多数娱乐节目,主持人会搞些噱头。主持人(并不知道哪扇门后有奖品)依次打开了A, D, E门,发现这些门后面并没有奖品。现在,奖品只可能在B, 或C门后面。 主持人说:你确定要继续打开B门吗?我给你一次机会,你可以选择打开C门,但这是你的最后一次机会,你换还是不换?   你陷入了思索中,到底换还是不换?还是换与不换一个样? 附加思考:主持人知道或不知道哪扇门后有奖品,对这个问题有影响吗?

答案:当主持人不知道哪扇门后有奖品时,换与不换一个样;而当主持人知道哪扇门后有奖品时,不换更好!原因简单解释如下:

当主持人不知道哪扇门后有奖品时,主持人的动作不会影响任何事情,他与你是同等视角参与游戏的,所以换与不换一个样。

当主持人知道哪扇门后有奖品时,情况变得有趣起来。你起初在5扇门中选了A, B, D门,你中奖的几率是3/5。当主持人帮你排除了A,D门后,B门后有奖品的机会成为3/5,而C门后有奖的机会是2/5,所以不换更好。

很多读者看出此题是“蒙提霍尔问题”的变种,区别在于蒙提霍尔问题中,选择换门是更好的选择。

以下是蒙提霍尔问题的一个著名的叙述,来自Craig F. Whitaker于1990年寄给《展示杂志》(Parade Magazine)玛丽莲·沃斯·莎凡特(Marilyn vos Savant)专栏的信件:

假设你正在参加一个游戏节目,你被要求在三扇门中选择一扇:其中一扇后面有一辆车;其余两扇后面则是山羊。你选择了一道门,假设是一号门,然后知道门后面有什么的主持人,开启了另一扇后面有山羊的门,假设是三号门。他然后问你:“你想选择二号门吗?”转换你的选择对你来说是一种优势吗?

历史山,蒙提霍尔问题问题曾引起极大反响和争议,很多数学家都不能理解,此题是反直觉概率问题中的典型例子。

所有答对者的答案已置为精华。


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