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【趣味數(shù)學(xué)題】帽子問題

2021-09-02 11:30 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

鄭濤 (Tao Steven Zheng) 著

【問題】

假設(shè)你和你的五個朋友每人帶了一頂帽子去參加一個聚會。然后將帽子放入一個大盒子中進(jìn)行隨機(jī)帽子抽獎。求沒有人選擇自己的帽子的概率是多少?

【題解】

此問題總共有六個人(你+五個朋友),所以每個人可以得到他們帽子的總數(shù)是 6!%20%3D%20720。這里的感嘆號表示階乘(factorial)。


求沒有人選擇自己帽子的總數(shù)是一個錯排問題(derangement problem)。對于六個人來說,這個總數(shù)為:

6!%20%5Csum_%7Bk%3D0%7D%5E%7B6%7D%20%5Cfrac%7B%7B%5Cleft(-1%5Cright)%7D%5E%7Bk%7D%7D%7Bk!%7D%20%3D%20265


每個人沒有選擇自己的帽子的概率是:


p%20%3D%20%5Cfrac%7B265%7D%7B720%7D

p%20%3D%20%5Cfrac%7B53%7D%7B144%7D%20%5Capprox%200.368056


因此,沒有人選擇自己的帽子的概率為 36.81%。


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