有趣的数学故事
数学之所以有生命力,就在于有趣。数学之所以有趣,就在于它对思维的启迪。
以下就是一则概率论起源的故事。
更早些时候,法国有两个大数学家,一个叫做巴斯卡尔,一个叫做费马。
巴斯卡尔认识两个赌徒,这两个赌徒向他提出了一个问题。他们说,他俩下赌金之后,约定谁先赢满5局,谁就获得全部赌金。赌了半天, A赢了4局, B赢了3局,时间很晚了,他们都不想再赌下去了。那么,这个钱应该怎么分?
是不是把钱分成7份,赢了4局的就拿4份,赢了3局的就拿3份呢?或者,因为最早说的是满5局,而谁也没达到,所以就一人分一半呢?
这两种分法都不对。正确的答案是:赢了4局的拿这个钱的3/4,赢了3局的拿这个钱的1/4。
为什么呢?假定他们俩再赌一局,或者 A赢,或者 B赢。若是 A赢满了5局,钱应该全归他; A如果输了,即 A、 B各赢4局,这个钱应该对半分。现在, A赢、输的可能性都是1/2,所以,他拿的钱应该是1/2×1+1/2×1/2=3/4,当然, B就应该得1/4。
通过这次讨论,开始形成了概率论当中一个重要的概念—————数学期望。
在上述问题中,数学期望是一个平均值,就是对将来不确定的钱今天应该怎么算,这就要用 A赢输的概率1/2去乘上他可能得到的钱,再把它们加起来。
概率论从此就发展起来,今天已经成为应用非常广泛的一门学科。
门打开了,进来一个年轻的小伙子。刘建明先生请他坐下,小伙子自我介绍说:“我是内地的导游,叫于江,这次我带领了一个旅游团到香港旅游,听说您的大酒店环境舒适,服务周到,我们想来住你们酒店。”
刘建明先生连忙热情地说:“欢迎,欢迎,欢迎光临,不知贵团一共有多少人?”
“人嘛,还可以,是一个大团。”
刘建明先生心里一阵惊喜:一个大团,又是一笔大生意,真是太好了。
作为一个导游,于江看出了刘建明先生的心思,他记上心来,慢条斯理地说:“先生,如果你能算出我团的人数,我们就住您们酒店了。”
“你请说吧。”刘建明先生自信地说。
“如果我把我的团平均分成四组,多出一人,再把每小组平均分成四份,结果又多出一人,再把分成的四小组分成四份,结果又多出一人,当然,也包括我,请问我们至少有多少人?”
“一共多少呢?”刘建明先生马上思考起来,他一定要接下这笔生意,“没有具体的数字,该如何下手呢?”他不愧是精明的生意人,很快知道了答案:“至少八十五人,对不对?”
于江先生高兴地说:“一点不错,就是八十五人。请说说您的算法。”
“人数最少的情况是最后一次四等分时,每份为一人,由此推理得到:第三次分之前有1×4+1=5(人),第二次分之前有5×4+1=21(人),第一次分之前有21×4+1=85(人)。”
“好,我们今天就住在您这儿了。”
“那你们有多少男的和女的?”
“有55个男的,30个女的。”
“我们这儿现在只有11人的房间,7人、5人的房间,你们想怎么住?”
“当然是先生您给安排了,但必须男女分开,也不能有空床位。”
又出了一个题目,刘建明还从没碰到过这样的客人,他只好又得花一番心思了。
瞑思苦想之后,他终于得出了最佳方案:男的两间11人房间,四间7人房,一间5人房;女的一间11人房间,两间7人房,一间5人的,一共11间。
于江先生看了他的安排后,非常满意,马上办了住宿手续。
一桩大生意做成了,虽然复杂了一点,但刘建明先生的心里还是十分高兴的。