威望 发表于 2009-3-24 09:56:34

“弦长”问题在于“随意性”。我仅举不同的“随意”一例。

指舞如歌 发表于 2009-3-24 11:01:32

引用第17楼澹台秋水于2009-03-23 22:15发表的 :
呵呵,我知道主持人事先知道车的位置和不知道有区别,但是问题在于这道题目虽然主持人不知道,但是事实上却打开了一道有羊的门,这个事实也是不容忽视的,在这个前提下,最后一道门有车的概率就是2/3。因为在这种情形下,车子只能在第一道门和最后一道门二者之间,而第一道门后面有车的概率是1/3不可能因为主持人后来的行为而改变,那么车子在剩下那道门的概率就是2/3。

至于弦长的问题,目前我还是觉得我的推断是对的


澹台兄,关于车羊问题,当主持人随机第拉开一扇门并且偶然第发现其中是一只羊时,另外两扇门后有车的概率都上升为1/2。这里的关键在于,你假定了“第一道门后面有车的概率是1/3不可能因为主持人后来的行为而改变”,这是需要证明的。你所依据的是直观,而另一个人可能有不同的直观。根据贝叶斯公式可以验证,当主持人随机第拉开一扇门并且偶然第发现其中是一只羊时,另外第一扇门后有车的概率(后验概率)上升为1/2。

关于弦长的问题,威望兄在20楼给出了两个非常精妙的例子。我可以给出第三个:

在圆中任选一点X,这个点落在以O为圆心、以OE为半径的圆内部的概率为3/4。连接OX,做一条与OX垂直的弦,则有如下结论:弦长符合要求,当且仅当,X落在以OE为半径的圆内。因此,答案是3/4。

澹台秋水 发表于 2009-3-24 11:06:08

问题是楼上的第2种推理方式的等价命题应该是:任意在圆内选一点作为弦的中点,这些弦长大于半径的概率

可是仔细想一下,会发现圆内的点的分布并不是均匀的(和在圆周上的分布是均匀的截然不同):越靠近圆心,点的数量应该越小,到圆心后缩小为1个点
所以基于这种假设,C点(弦中点)的分布并不是均匀分布的

指舞如歌 发表于 2009-3-24 12:12:53

引用第22楼澹台秋水于2009-03-24 11:06发表的 :
问题是楼上的第2种推理方式的等价命题应该是:任意在圆内选一点作为弦的中点,这些弦长大于半径的概率

可是仔细想一下,会发现圆内的点的分布并不是均匀的(和在圆周上的分布是均匀的截然不同):越靠近圆心,点的数量应该越小,到圆心后缩小为1个点
所以基于这种假设,C点(弦中点)的分布并不是均匀分布的

呵呵,澹台兄,这三种解法可以说都是“正确的”,当然,也可以说都是“错误的”。如果其中一种解法有纰漏,那么在其他两种解法中也有类似问题。

如澹台兄所言,“C点(弦中点)的分布并不是均匀分布的”,即使这个判断是正确的,澹台兄如何能够证明B点(弦的终点)在圆周上的分布是均匀的?

aliern 发表于 2009-3-24 12:14:47

不参与了。。。

威望 发表于 2009-3-24 13:11:18

“弦长问题”更一般的数学表述

“弦长问题”可表述如下:
x在区间(a,b]上满足均匀分布,函数f(x)∈(0,1],请问f(x)∈(0,c]的概率是多少?


1.澹台秋水的解法:
x在区间(0,π/2]上满足均匀分布,函数f(x)=sin(x)∈(0,1],请问f(x)∈(0,√3/2]的概率是多少?

f(x)∈(0,√3/2]对应的x∈(0,π/3],而x在区间(0,π/2]上满足均匀分布,当然f(x)∈(0,√3/2]的概率为2/3。



2.我在20楼的解法:
x在区间(0,π/2]上满足均匀分布,函数f(x)=2x/π∈(0,1],请问f(x)∈(0,√3/2]的概率是多少?

f(x)∈(0,√3/2]对应的x∈(0,π√3/4],而x在区间(0,π/2]上满足均匀分布,当然f(x)∈(0,√3/2]的概率为√3/2。


3.指舞如歌在21楼的解法:
x在区间(0,π/2]上满足均匀分布,函数f(x)=√(2x/π)∈(0,1],请问f(x)∈(0,√3/2]的概率是多少?

f(x)∈(0,√3/2]对应的x∈(0,3π/8],而x在区间(0,π/2]上满足均匀分布,当然f(x)∈(0,√3/2]的概率为3/4。


4.还有很多解法,也会有很多答案,只要你取满足f(x)∈(0,1]的函数f(x)。
问题的答案会因为你的函数取的不同而不一样,你无法说我的答案是错的,正如我无法说你的答案是错的一样。

killl 发表于 2009-3-26 09:29:32

被这个问题弄糊涂了,已知某家2个孩子中1个是女孩,请问另1个孩子是女孩的几率为多少?

打岔 发表于 2009-3-28 16:10:30

弦长问题,早些年一本概率书中列过三种解法,但结果不同。该 书的结论是,题目应该给出更加明确的限制才能有唯一答案,否则就只好大家都对。

记不得哪本书了,印象中是一本较为普及的概率书。

xhzykyb 发表于 2009-3-30 10:24:12

如果是两个蓝球和一个红球。你随机拿出一个,主持人拿出一个是蓝色的。那么你拿到红色的概率是多少。
开始的时候是1/3.当主持人拿出一个之后,你该与不改,都是1/2,我想这是类似的。
薛定谔的那只猫。

指舞如歌 发表于 2009-3-30 10:46:01

引用第28楼xhzykyb于2009-03-30 10:24发表的 :
如果是两个蓝球和一个红球。你随机拿出一个,主持人拿出一个是蓝色的。那么你拿到红色的概率是多少。
开始的时候是1/3.当主持人拿出一个之后,你该与不改,都是1/2,我想这是类似的。
薛定谔的那只猫。
xhzykyb兄,你说的这个问题等价于主持人不知道车的位置、随机地拉开一扇门并发现其中有羊的情况。

如果主持人事先知道车的位置,则构成完全不同的问题。

我曾经反复琢磨这些问题,越想越发懵,越想越糊涂,后来突然明白一个道理:只有根据贝叶斯公式得出的结论才是可靠结论;根据其他思路得出的答案,即使是正确的,也不过是碰巧正确。

cheming 发表于 2009-3-30 17:07:53

引用第0楼指舞如歌于2009-03-22 14:10发表的 几个搞脑筋的概率问题 :
玛丽莲问题是一个脍炙人口的问题,特别适合用来证明“概率论是一个潜流汹涌的领域”。

在概率论中,有许多类似的问题。比较简单的一个:我有两个孩子,已知其中一个是男孩,问另一个孩子也是男孩的概率是多少?
.......

是1/2吧?

指舞如歌 发表于 2009-3-30 19:35:56

引用第30楼cheming于2009-03-30 17:07发表的 :


是1/2吧?
没错。车大侠正解。

醉乡常客 发表于 2009-3-30 19:57:33

第二个孩子是男孩的几率与第一个是不是男孩无关,和扔硬币一样的。

不过,打牌也是同类问题,手气这玩艺却似乎很难进行科学分析。我一般是从生理、心理等方面找原因。

指舞如歌 发表于 2009-3-30 23:56:20

引用第32楼醉乡常客于2009-03-30 19:57发表的 :
第二个孩子是男孩的几率与第一个是不是男孩无关,和扔硬币一样的。

不过,打牌也是同类问题,手气这玩艺却似乎很难进行科学分析。我一般是从生理、心理等方面找原因。

呵呵,醉兄,这道题的表述大有学问——稍作变化,答案就会不同。

按照醉兄的表述,“第二个孩子是男孩的几率与第一个是不是男孩无关,和扔硬币一样的。”答案确实是1/2。

然而,原题的表述并没有说“第一个孩子”和“第二个孩子”,这就构成根本性的差别。如果根本不提“第一个”和“第二个”,而是说“已知其中一个”,答案不是1/2。

很搞脑筋滴

cheming 发表于 2009-3-31 08:49:23

引用第33楼指舞如歌于2009-03-30 23:56发表的 :


然而,原题的表述并没有说“第一个孩子”和“第二个孩子”,这就构成根本性的差别。如果根本不提“第一个”和“第二个”,而是说“已知其中一个”,答案不是1/2。
.......


愿闻其详。

威望 发表于 2009-3-31 09:07:07

引用第34楼cheming于2009-03-31 08:49发表的 :



愿闻其详。


两个孩子的样本空间只能是(4种情况):
A 男 男 女 女
B 男 女 男 女

其中一个是男孩的空间是(3种情况):
A 男 男 女
B 男 女 男

那么在这三种情况中,一人为男,另一人也为男的只有以下一种情况:

A 男
B 男

因此“我有两个孩子,已知其中一个是男孩,问另一个孩子也是男孩的概率”是1/3。

hpudqx 发表于 2009-3-31 09:23:08

样本空间的各个样本是等概的吗?

指舞如歌 发表于 2009-3-31 12:52:48

引用第36楼hpudqx于2009-03-31 09:23发表的 :
样本空间的各个样本是等概的吗?

威望兄的分析非常清晰。

样本空间的三个样本是等概率的,第四个样本(两个女孩的情况)概率是0。hpudqx兄的问题等价于以下问题:在贝叶斯公式右侧的分母中,每一个先验概率的系数是否相等?这四个系数的值分别是1、1、1、0,是根据它们对应的直观含义得出的。

用A、B、C、D分别表示“老大老二都是男孩”、“老大是男孩而老二是女孩”、“老大是女孩而老二是男孩”、“老大老二都是女孩”。每个命题为真的先验概率为1/4。

用K表示“有一个孩子是男孩”。欲求的概率是“在已知有一个孩子是男孩的条件下,老大老二都是男孩的概率”,用P(A|K)表示这个后验概率。

用P(K|A)、P(K|B)、P(K|C)、P(K|D)分别表示:
“在已知老大老二都是男孩的情况下,有一个孩子是男孩的概率”
“在已知老大是男孩而老二是女孩的情况下,有一个孩子是男孩的概率”
“在已知老大是女孩而老二是男孩的情况下,有一个孩子是男孩的概率”
“在已知老大老二都是女孩的情况下,有一个孩子是男孩的概率”

这是最关键的一步,hpudqx兄的问题(样本空间的各个样本是等概率的吗?)就是在这个步骤中回答的。通过对语句的直观含义的分析,可以看出,前三个值是1,而最后一个值是0。这是因为,在前三种已知条件下,“有一个孩子是男孩”是必然被满足的,而在第四种已知条件下,“有一个孩子是男孩”是必然不被满足的。

然后代入贝叶斯公式,

P(A|K)=P(K|A)P(A)/(P(K|A)P(A)+ P(K|B)P(B)+ P(K|C)P(C)+ P(K|D)P(D))=1/3。

回到最初的问题:样本空间的各个样本是等概率的吗?所谓的样本空间由ABCD四个命题构成。最初(在不知道K命题的真假以前)这四个命题为真的概率都是1/4,但是知道了K为真以后,这四个命题对应的概率发生了变化,这个变化是通过上述公式右侧分母中的四个系数【即P(K|A)、P(K|B)、P(K|C)、P(K|D)】反映出来的。追问“样本空间的各个样本是否等概率”,等价于追问这四个系数中的前三个是否相等。这是因为,在上述公式中,四个先验概率值【P(A)、P(B)、P(C)、P(D)】相等,所以公式可以简化为

P(A|K)=P(K|A)/(P(K|A)+ P(K|B)+ P(K|C)+ P(K|D))。

这个公式只与四个系数有关。

以上分析同样适用于车羊问题。

gaokaobsd 发表于 2009-4-9 22:09:54

引用第0楼指舞如歌于2009-03-22 14:10发表的 几个搞脑筋的概率问题 :


假定主持人并不知道汽车的位置,他随机地拉开一扇 ,并且发现后面是一只山羊。问题是:你是否应当改变最初的选择?




所以为1/3,因为可以当主持人不存在。

主持人的举动并不影响最后得到车的可能性。

而之所以小于公认的1/2,是因为很有可能主持人开门后就是一辆车。

正是这种情况导致了中奖概率的降低。



假设你正在参加一个游戏节目,你被要求在三扇门(A、B、C)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A,然后主持人——他知道汽车的位置——拉开了另一扇门,假设是C。你明明白白地看到,C后面是山羊。现在主持人告诉你:你有权重新选择,放弃A而选择B。问题是:你是否应当改变最初的选择?



概率1/2,因为他知道哪有车。

如果你选的不是车,他必定开剩下那个山羊的门。概率1/3。
而如果你选的是车,他可以随便开剩下的任何一个门。你可以选择换或不换。概率1/3*1/2=1/6

根据加法原理
1/3+1/6=1/2




所以重点就在于主持人到底知不知道车在哪里。

只是个人见解,欢迎大家讨论。

joen 发表于 2009-4-9 23:32:09

引用第37楼指舞如歌于2009-03-31 12:52发表的 :


威望兄的分析非常清晰。

样本空间的三个样本是等概率的,第四个样本(两个女孩的情况)概率是0。hpudqx兄的问题等价于以下问题:在贝叶斯公式右侧的分母中,每一个先验概率的系数是否相等?这四个系数的值分别是1、1、1、0,是根据它们对应的直观含义得出的。
.......

其实也就是组合概率和排列概率的问题的不同!
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