李如
小宇一家人外出旅游。他們出了機(jī)場,準(zhǔn)備搭乘出租車去往目的地。機(jī)場外面停了許多的出租車,小宇的爸爸正準(zhǔn)備選一輛。這時(shí)候,旁邊一位司機(jī)對小宇一家人說:“坐我的車吧,我開車技術(shù)好,可安全了。我開了二十多年的車,到現(xiàn)在也沒發(fā)生過交通事故?!?/p>
小宇好奇道:“這位司機(jī)叔叔開了二十多年車沒發(fā)生過交通事故,很厲害嗎?”爸爸輕輕地拍了拍小宇的小腦瓜兒:“這位司機(jī)叔叔確實(shí)是很厲害呢!”
司機(jī)叔叔真的很厲害嗎?
小宇爸爸說:“我們可以假設(shè)司機(jī)每次開車,發(fā)生事故的概率為0.001。當(dāng)然,這個(gè)概率決定了這件事本身就是小概率事件。”
小宇點(diǎn)點(diǎn)頭。爸爸又說:“那么我們反過來想,發(fā)生交通事故的概率是0.001,不發(fā)生交通事故的概率就是0.999。假設(shè)在一年的365天中,司機(jī)們每天都會開車一次,那么一次事故都不發(fā)生的概率就是365個(gè)0.999相乘,即0.999365,計(jì)算的結(jié)果約等于0.6941,也就是69.41%?!?/p>
看見小宇還沒反應(yīng)過來,爸爸又說:“換種說法就是,在一年之中,平均10位司機(jī)里面就有3位司機(jī),在開車的過程中會發(fā)生或大或小的交通事故。”
小宇吃驚道:“居然有這么多!”
爸爸又說:“偶爾開一次車,一般不會發(fā)生事故。但是司機(jī)叔叔們每天大部分的時(shí)間都在開車,長年累月下來,想做到安全駕駛,一次交通事故都不發(fā)生,就很不容易了。至于司機(jī)叔叔說的二十多年沒有出過交通事故,我們一樣可以用這種方法算出他安全駕駛的概率?!?/p>
“這么說,司機(jī)叔叔若已經(jīng)安全駕駛了25年,25年里每天開車一次就是……”小宇認(rèn)真地算了算,“9125次!”
爸爸點(diǎn)點(diǎn)頭:“為了使計(jì)算更簡便,我們可以把9125近似看成9000,那么9000個(gè)0.999相乘的結(jié)果大約是0.000123!也就是平均在一萬個(gè)人里,大約只有一個(gè)人可以做到這件事情?!?/p>
小宇驚嘆道:“在一萬個(gè)人中,大約只有一個(gè)人可以做到?”
“是的,而且這個(gè)是我們在理想的情況下得到的結(jié)果。司機(jī)實(shí)際的開車狀態(tài)還受身體、情緒以及天氣等因素的影響,實(shí)際達(dá)到這個(gè)概率的難度更大。所以那位司機(jī)叔叔確實(shí)有值得自己驕傲的地方?!?/p>
爸爸還啟發(fā)小宇:“我們上邊所說的這些,在數(shù)學(xué)中也叫小概率事件。小概率事件并未規(guī)定概率具體是多少才算是小概率事件,它在不同的情況下,有不同的標(biāo)準(zhǔn)。生活中還有許多看起來不起眼的小概率事件呢!”
連續(xù)的空位
爸爸又舉了一個(gè)例子:“比如機(jī)場的候機(jī)大廳里的椅子,如果一排椅子有20個(gè)座位,有15個(gè)座位上坐了人,剛好剩下的五個(gè)空座位都是連著的,這種情況發(fā)生的概率是多少呢?”小宇搖了搖頭。
爸爸說:“沒關(guān)系,我們現(xiàn)在來算一算。首先我們把這五個(gè)空座位看成是隨意排列的,第一個(gè)座位有20種選擇,第二個(gè)座位有19種選擇,第三個(gè)座位有18種選擇……以此類推,第五個(gè)座位則有16種選擇,五個(gè)空座位一共會出現(xiàn)20×19×18×17×16=1860480(種)情況。
下面分別給五個(gè)空座位標(biāo)號,其中某種情況如下:
當(dāng)①號座位和②號座位的位置互換,其余座位不變時(shí):
你看,除去我們給座位的標(biāo)號,實(shí)際上所有空座位在本質(zhì)上都是相同的。上面兩種空座位的情況相同,屬于重復(fù)的情況。
我們需要除去這些重復(fù)的情況,也就是這五個(gè)空座位按標(biāo)號順序排列時(shí)候的情況。列出式子就是 ?20×19×18×17×16
5×4×3×2×1=15504。
爸爸說到這故意停了停:“這是所有座位的可能排列,當(dāng)剩下的座位必須連在一起時(shí),有幾種情況呢?”
爸爸緊接著說道:“剩下的、連在一起的空座位無論放在哪里,都能看成一個(gè)整體。對吧?”
小宇仔細(xì)地想了想,還真是這樣。
“我們把這幾個(gè)連在一起的空座位,看成一個(gè)空座位,問題就變成從16個(gè)座位里,選出1個(gè)空著,剩下的給15個(gè)人坐,一共有16種選擇。那么,5個(gè)空座位連在一起的概率為16÷15504=0.00103?!?/p>
“原來5個(gè)空座連在一起的概率也這么??!”小宇覺得不可思議。
爸爸又告訴小宇:“是的,所以在日常生活中有許多事情看起來并不起眼,但是其中可能包含著數(shù)學(xué)知識呢!”
努力的意義
爸爸對小宇說:“都說努力不一定會成功,但是不努力就一定不會成功。我想,這句話里也許有數(shù)學(xué)知識?!?/p>
小宇依舊疑惑地?fù)u了搖頭。
爸爸在紙上寫下了(1+0.01)365和(1-0.01)365說:“這兩個(gè)式子的結(jié)果分別是37.8和0.03。這里的365代表一年有365天,假設(shè)每個(gè)人都有相同的起點(diǎn)1,努力的人每天比別人多做0.01,懶惰的人每天比別人少做0.01。看似相差的不多,但是經(jīng)過一年的積累以后,努力的人會從1增加到37.8,懶惰的人會從1減少到0.03。隨著時(shí)間的流逝,努力的人和懶惰的人會相差越來越多?!?/p>
爸爸語重心長地說:“成功有的時(shí)候也許就是每天比別人多努力一點(diǎn)點(diǎn)?!?/p>
將零散的時(shí)間利用起來,每天努力一點(diǎn)點(diǎn),比如我今天多算兩道數(shù)學(xué)題,多背兩條成語,等等。我們慢慢地積少成多,可能就會有很大的進(jìn)步。如果你還知道有關(guān)概率的有趣小知識,記得掃二維碼關(guān)注“廣西期刊傳媒集團(tuán)”,和我們一起分享喲!