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斯坦福大学的趣味数学

咸阳日报 2011-03-23 12:56 大字

数学历来是许多中小学生头痛的一门课程,就连许多攻读斯坦福大学MBA的研究生,也对高深枯燥的数学怀有不同程度的恐惧感。斯坦福大学商学院的数学教授库珀采取的趣味性教学法,却很轻松地消除了学生对数学的这种畏惧感。

一天下午,库珀教授让同学们把自己的生日写在小纸片上,然后把所有的小纸片都折起来放在讲台上。他拿出一张5美元的钞票:“我用5美元打赌,你们中至少有两个人同月同日生。有人敢跟我赌吗?”

“我赌!”3个同学马上举起手来。随后又有七八个同学也掏出5美元扔在桌上。他们觉得,一年有365天,班上只有50名同学,同一天生日的可能性太小了。

库珀教授打开第一张纸,读出上面写的日期,马上就有3个同学举起手表示是他们的生日。打赌的同学嘟囔了几句:“怎么会这么巧?”

库珀说:“解决这个问题最好是用反证法,即先证明50个人没有2个人同一天生日的概率非常之小。我们可以把365天看作是365个房间,现在要给50个人按照生日安排房间,要保证没有两个人住在同一房间(也就是没有两个人同一天生日)。对于第一个人来说,他选择房间的概率是365/365,也就是1,因为所有的房间他都可以入住。第一个人住进去后,第2个人要安排住房,这时他选择的概率就是364/365了,因为已经有一间房住了人,只能住另外364间。接下来的第3个人,选择的概率就更小一些,363/365,因为只剩下363间房可以住。

“按这种算法,只有当每一个人住的房间都不同时,才能满足没有两个人同住一间房的要求。50个人住房的概率依次为365/365,364/365......(365-50+1)/365。由于若干个独立事件的乘积的概率等于每个独立事件概率的乘积,我们可以得到下式:365/365x364/365x......x(365-50+1)/365。用计算器计算出这个式子等于0.03,也就是说没有两个人同住一房的概率是3%。在我们这个问题中,表示你们50个人中没有两个同一天生日的概率只有3%,那么至少有两个人同一天生日的概率就是97%。而我赢的把握足足有九成以上。”

说完,库珀得意洋洋地收缴他的战利品——十几张5美元钞票。“各位,你们来商学院就是为了将来能够赚大钱,数学就是商学院传授给你们的一个制胜法宝。” (彬县炭店中学 杨明 张娟莉 摘)(E)①

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