高中數學機率問題

2014-11-30 6:41 am


如右圖, 平面上有一正六邊形A1
圖片參考:https://s.yimg.com/rk/AB05230281/o/392982105.bmp
, A2,A3,A4,A5,A6:由圖形中心O分別連到六個頂點構成六條有向線段OA1, OA2,…,OA6, 今依序投擲六枚公正硬幣, 對於k=1,2,…,6,若第k次投擲硬幣為正面, 則令uk=OAk, 如為反面, 則令uk = -OAk, 試問:此六向量和u1+u2+u3+u4+u5+u6=0的機率為何? 答案: 5/32

回答 (3)

2014-11-30 8:58 am
✔ 最佳答案
考慮 (u1 + u4) + (u2 + u5) + (u3 + u6) = 0
情況一 :
(u1 + u4) = (u2 + u5) = (u3 + u6) = 0 ,
機率 = P(第1、4次 及 第2、5次 及 第3、6次投擲結果皆為一正一反)
= 1/2 × 1/2 × 1/2 = 1/8情況二 :
½ (u1 + u4) = ± A5A6 , ½ (u2 + u5) = ± OA5 , ½ (u3 + u6) = ± OA6
共 2 × 2 × 2 = 8種情況,
機率 = P(第1、4次投擲結果相同 ; 第2、5次投擲結果相同 ; 第3、6次投擲結果相同) = 1/2 × 1/2 × 1/2 = 1/88種情況當中符合 (u1 + u4) + (u2 + u5) + (u3 + u6) = 0 的有2種情況如下:
A5A6 + OA5 - OA6 = 0 和 - A5A6 - OA5 + OA6 = 0 ,
機率 = 2/8綜合兩種情況,所求機率 = 1/8 + 1/8 × 2/8 = 5/32

2014-11-30 01:18:29 補充:
Tips : 任兩次投擲結果有四種情況: 正正 正反 反正 反反。
∴ 任兩次投擲結果為一正一反(正反 或 反正) = 2/4 = 1/2 ,
任兩次投擲結果相同(正正 或 反反) = 2/4 = 1/2。

2014-11-30 01:30:30 補充:
修正:

情況一 :
(u1 + u4) = (u2 + u5) = (u3 + u6) = 0 ,
機率 = P(第1、4次投擲結果相同 ; 第2、5次投擲結果相同 ; 第3、6次投擲結果相同)

情況二 :
½ (u1 + u4) = ± A5A6 , ½ (u2 + u5) = ± OA5 , ½ (u3 + u6) = ± OA6 共 2 × 2 × 2 = 8種情況, 機率 = P(第1、4次 及 第2、5次 及 第3、6次投擲結果皆為一正一反)

2014-11-30 01:34:58 補充:
感謝感恩貓知識長的指正, 答案已修正。
2014-12-04 7:26 pm
參考看看他的答案
TS777。CC
2014-11-30 7:35 am
的確,要計到 5/32 不難。
但要解釋清楚則比較難。

這樣說吧,由於6次投擲是獨立的,我分為三組看:
(1,4),(2,5),(3,6)

考慮兩個情況:
(1,4)相同方向:機率 = 1/2

(1,4)不同方向:機率 = 1/2

2014-11-29 23:38:55 補充:
一、先考慮(1,4)相同方向

若1,4皆向右,那麼要六步回歸原點,2,5必須向左下,3,6必須向左上,機率 = (1/2)^4。

若1,4皆向左,那麼要六步回歸原點,2,5必須向右下,3,6必須向右上,機率 = (1/2)^4。

故此,情況一的機率(連同原本的 1/2)是
(1/2) × (1/2)^4 = 1/32

2014-11-29 23:40:19 補充:
二、再考慮(1,4)相反方向,即1,4己互相抵消。

(2,5)也須互相抵消,機率 = 1/2。

(3,6)也須互相抵消,機率 = 1/2。

故此,情況二的機率(連同原本的 1/2)是
(1/2) × (1/2) × (1/2) = 1/8


所以,答案是 1/32 + 1/8 = 5/32

2014-11-29 23:42:40 補充:
或者我再補充一下情況一那裏,可能你不是太明白。

就是說,只要1,4方向相同,不論是皆左或皆右,餘下的四步必須持相反方向(即左則右,右則左)才能回歸原點,故四步都只有一個選項可取,因此有 (1/2)^4 一著。

2014-11-30 01:13:59 補充:
雨後前輩的【情況一】指的投擲結果皆為一正一反,其實應該是指兩正或兩反,這才使行走方向一前一後互相抵消。

〔因為 OA₁ 和 OA₄ 的方向本身相反。〕

2014-11-30 01:39:36 補充:
Thanks!

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收錄日期: 2021-04-21 22:29:58
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