22. 两个天才捣蛋学生(下)--贝尔不等式的简单数学解释

2024-02-02 09:09:4707:42 2.1万
声音简介

上一期我讲了有两个天才捣蛋学生的故事后,得到了一些很好的反响。特别是得到汪洁老师给我评论说我的故事编的很好,我非常高兴。但也有听众表示还是听不出我的故事中的精妙之处,我后来想了下,发现我的故事收尾可能太快了。所以今天我想给我上一期的故事再续个下篇。如果你没有听过我上期的节目,你赶紧暂停,先听上一期再返回来听。如果你听过了,那且听我把故事继续下去。


每周一题 (与微信订阅号“大老李聊数学”同步更新)

本周题目是一道几何题,请问如下的三角形里,可以放入的最大的矩形面积有多大?

triangle_puzzel

提示:可以先考虑一般化的问题,任意三角型内,可以放入的最大矩形面积是多少?

上周答案:

上周题目:

你有一真一假两枚硬币,外观完全一样,重量也一样。真币投掷出去正面向上的概率为50%,假币为60%。请问你要经过至少多少次投掷,才能以95%概率,确定哪一枚是假币?

为便于理解问题,请参考以下例子:如果假币总是正面向上,那么你投掷一次,如果一正一反,则你必知正面向上为假币,如果两枚都是正,则你只能随便猜一枚。因此,你总体上能找出假币的概率是1/2+1/4=3/4。


上周问题的答案是143次

这道题的实质就是至少要掷多少次,才能使假币正面向上的次数以95%的概率多于真币,此时,你只要猜正面向上的那枚硬币即可。掷硬币的概率符合二项式分布。对n次投掷,假币k次向上,真币j次向上的概率为:

\binom{n}{k}0.6^k(1-0.6)^{n-k}\binom{n}{j}0.5^j(1-0.5)^{n-j}

=(0.5)^n\binom{n}{k}\binom{n}{j}(0.6)^k(0.4)^{n-k}

则对n次投掷,满足k<=n且k>j的概率为:

=(0.5)^n\sum_{k\leqslant n}\sum_{j<k} \binom{n}{k}\binom{n}{j}(0.6)^k(0.4)^{n-k}

可以算得,当n=143时,上式约等于95.01%。

有意思的是有人就这个问题,进行了一次小的调查,并发表了一篇经济学论文。此人就此问题向许多财经学家询问,让他们不用计算,只估计一下答案。结果绝大多数人估计的答案远小于143,中位数是40。

下图横轴为一枚假币正面向上概率,纵轴为至少需要掷多少次才能95%的概率找出假币:

coindetection.png

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用户评论

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听友265730492

大老李竟然不知道三体的智子。

大老李聊数学 回复 @听友265730492

何以见得,我不知道智子?

Keller_h2

怎么判断为非因果关系?

summered01

每集听起来语气都是在生硬的念稿子,停顿语气都不协调,听起真的累

可爱萌的小鲜鱼

有拓扑学内容吗?

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