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三角形中的橋牌概率(1)

 北方的貓 2021-05-07

概率論的起源來自17世紀(jì)中期一個(gè)有名的擲骰子賭局:當(dāng)時(shí)的法國流行一種擲骰子的賭博游戲,基礎(chǔ)版是“連續(xù)擲一個(gè)骰子4次,看這4次當(dāng)中能否擲出一個(gè)6。”那時(shí)有位有名的貴族賭徒,在這個(gè)游戲上總是選擇“能擲出”,贏了不少錢。接著,他把這個(gè)賭博改了一下,加強(qiáng)版是“連續(xù)擲兩個(gè)骰子24次,看這24次當(dāng)中能否擲出一對(duì)6。”他依舊選擇“能擲出”,卻發(fā)現(xiàn)他在加強(qiáng)版的賭博中輸多贏少。在他看來,這兩者贏錢的概率應(yīng)該是相等的,因?yàn)閿S一次一個(gè)骰子出現(xiàn)6的機(jī)會(huì)是1/6,擲4次就是2/3;擲一次兩個(gè)骰子出現(xiàn)一對(duì)6的機(jī)會(huì)是1/36,那擲24次也應(yīng)該是2/3。可是為什么加強(qiáng)版的游戲會(huì)讓他輸錢呢?

于是這個(gè)貴族賭徒就這個(gè)問題給當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)家布萊士·帕斯卡(Blaise Pascal寫信提問,帕斯卡則和他的朋友皮埃爾·德·費(fèi)馬(Pierre deFermat,另一個(gè)數(shù)學(xué)家)討論了這個(gè)問題,兩位數(shù)學(xué)家往來的這7封書信就奠定了概率論的基礎(chǔ)。(信中還討論了另一個(gè)著名的“賭金問題”)

關(guān)于擲骰子問題的解答如下:擲一個(gè)骰子一次,擲不到6的機(jī)會(huì)是5/6,則4次擲不到6的機(jī)會(huì)就是(5/6)的4次方,等于0.4823(即48.23%)。反過來說,一個(gè)骰子在4次里擲到6的概率是51.77%,賭博游戲的第一版贏錢概率較大。同理,擲兩個(gè)骰子24次,出現(xiàn)一對(duì)6的機(jī)會(huì)是1/36,不出現(xiàn)雙6的機(jī)會(huì)是35/36,則24次擲不到雙6的機(jī)會(huì)就是(35/36)的24次方,等于0.5086(即50.86%)。也就是說,兩個(gè)骰子在24次里擲到一對(duì)6的概率是49.14%,賭博游戲的第二版輸錢概率較大。這就是概率論史上有名的“Chevalier de Méré問題”。

在這個(gè)第二版的賭博游戲中,如果想要贏錢的話,只需要把擲骰子的次數(shù)從24改為25即可??墒且?/span>24次到第25次之間的利差,需要至少擲78,000次骰子(這得有多少本金才夠玩……)。

在這位數(shù)學(xué)家帕斯卡的成就中,有一個(gè)著名的“帕斯卡三角形”(Pascal’s Triangle。長成這樣:

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這個(gè)三角形大有來頭,在歐洲被稱為“帕斯卡三角形”,發(fā)現(xiàn)于17世紀(jì)中葉。而在我國,這個(gè)三角形叫“楊輝三角”,南宋楊輝在13世紀(jì)將它撰入著作。北宋賈憲更是早在11世紀(jì)就用它進(jìn)行高次開方運(yùn)算。元朝朱世杰14世紀(jì)的《四元玉鑒》(英譯版《The precious Mirror of the Four Elements》)擴(kuò)充了“賈憲三角”。無論這個(gè)三角形叫什么名字,也無論你是從哪里第一次看到它,相信它都會(huì)帶給你謎一樣的震撼。

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