问题

考试砸了回到家,母亲打我的概率是 1/2,父亲打我的概率也是 1/2,那我被打的概率是多少?

回答
这个问题看似简单,但实际上包含了概率论中一个重要的概念:事件的独立性。

我们一步步来分析:

1. 理解问题中的信息

事件 1:母亲打我
概率 P(母亲打我) = 1/2
事件 2:父亲打我
概率 P(父亲打我) = 1/2

我们需要计算的是“我被打的概率”,这意味着“母亲打我”和“父亲打我”中至少有一个发生的概率。

2. 关键假设:事件的独立性

在现实生活中,我们通常会假设父母的决定是独立的。也就是说:

母亲打不打我,不会影响父亲打不打我。
父亲打不打我,不会影响母亲打不打我。

如果父母之间会商量,或者一个打了我另一个就不打(这种情况不太可能,但从理论上讲是可能的),那么事件就不是独立的,计算方法也会不同。但根据题目给出的信息,最合理的理解就是它们是独立事件。

3. 分析可能的结果

由于母亲和父亲各自有打或不打两种可能,总共有四种可能的结果:

结果 A:母亲打我,父亲也打我。
结果 B:母亲打我,父亲不打我。
结果 C:母亲不打我,父亲打我。
结果 D:母亲不打我,父亲也不打我。

4. 计算每种结果发生的概率(基于独立性)

当两个事件是独立的时候,它们同时发生的概率是它们各自概率的乘积。

P(母亲不打我) = 1 P(母亲打我) = 1 1/2 = 1/2
P(父亲不打我) = 1 P(父亲打我) = 1 1/2 = 1/2

现在我们来计算每种结果的概率:

结果 A (母亲打,父亲打):
P(A) = P(母亲打我) × P(父亲打我) = (1/2) × (1/2) = 1/4

结果 B (母亲打,父亲不打):
P(B) = P(母亲打我) × P(父亲不打我) = (1/2) × (1/2) = 1/4

结果 C (母亲不打,父亲打):
P(C) = P(母亲不打我) × P(父亲打我) = (1/2) × (1/2) = 1/4

结果 D (母亲不打,父亲不打):
P(D) = P(母亲不打我) × P(父亲不打我) = (1/2) × (1/2) = 1/4

检查: 这四种结果是所有可能的情况,它们的概率之和应该是 1。
1/4 + 1/4 + 1/4 + 1/4 = 4/4 = 1。 结果正确。

5. 计算“我被打的概率”

“我被打”意味着结果 A、结果 B 或结果 C 发生。这三种结果是互斥的(不可能同时发生,因为它们描述的是不同的场景)。所以,我们只需将这三种结果的概率相加:

P(我被打) = P(结果 A) + P(结果 B) + P(结果 C)
P(我被打) = 1/4 + 1/4 + 1/4 = 3/4

另一种更简便的计算方法(反向思考):

“我被打”的对立面是“我没被打”。而“我没被打”只对应一种情况:母亲不打我,并且父亲也不打我(结果 D)。

我们已经计算出 P(结果 D) = 1/4。

那么,“我被打的概率”就是 1 减去“我没被打的概率”:

P(我被打) = 1 P(我没被打)
P(我被打) = 1 P(结果 D)
P(我被打) = 1 1/4 = 3/4

总结:

在假设母亲打我与父亲打我是两个独立事件的情况下,我被打的概率是 3/4。

详细解释:

这个问题可以被看作是两个独立二项事件的组合。母亲打你是一个概率为 1/2 的事件,父亲打你也是一个概率为 1/2 的事件。我们要求的是这两个事件中至少有一个发生的概率。

用集合论的语言来说,如果我们设事件 M 为“母亲打我”,事件 F 为“父亲打我”,那么我们要求的是 P(M ∪ F)。

根据概率加法公式:
P(M ∪ F) = P(M) + P(F) P(M ∩ F)

由于 M 和 F 是独立事件,P(M ∩ F) = P(M) P(F)。

所以:
P(M ∪ F) = P(M) + P(F) (P(M) P(F))
P(M ∪ F) = 1/2 + 1/2 (1/2 1/2)
P(M ∪ F) = 1 1/4
P(M ∪ F) = 3/4

这个结果说明,尽管每个家长打你的概率是 50%,但由于他们是独立行为的,你同时被两个人打的可能性虽然存在(1/4),但你完全不被打的可能性只有 1/4,因此你至少被一个人打的概率就大大提高了。

网友意见

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你有25%的概率被打两顿。

有25%的概率不挨打。

有50%的概率被打一顿。

因此你被打的概率为:25%+50%=75%

而你被打顿数的期望值为:2顿*25%+1顿*50%=1顿

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那要取决于你有几个父亲、几个母亲。

一个父亲(或母亲)有1/2概率打你,两个父亲(或母亲)有3/4的概率打你,三个有7/8的概率。

理论上只要父母足够多,挨打概率就能趋近于1。

例题0:

假设有N个父母,求被打概率。

答案:1-0.5^N

(评论区说为什么不写母亲,确实是我疏忽了,已经加上去了)

以上是父母数为固定常数的情况。

下面我们来讨论,假如父母数为随时间变化的函数、假如父母数为有关挨打概率的函数、假如父母数为有关挨打概率的导数的函数。

例题1:

假设父母总数x=0.02t,0≤t≤10求在第4-8秒内,挨打的概率。

例题2:

假设父亲数为x,母亲数为y,时间t。

x=0.02sint+1

y=0.01e^t

求0-2秒内挨揍几率。求几秒内,概率必为1(即必挨揍)。


如果继续拓展下去,题目可能会稍微复杂一些。

课后习题:

父亲数=x, 母亲数=y, 时间=t,单位时间内的挨打概率为p(x,y),总挨打概率为P(x,y,t)。当t=0时,x=y=1。

其中:

dy/dx+(y-1)^3=x^2

x=2t

p=0.0005x+0.0005y

P=∫pdt

求2天内,挨打概率。

家庭作业:

以《我的母亲》为题,写一篇500字的作文。

上一期作业,作文《我的父亲》,获得一等奖的是袁华同学写的《我的区长父亲》,获得二等奖的是于谦同学的《我的父亲们》。在这里批评吕布同学,作文写的太血腥暴力,0分。

兄弟们,我大学不是学数学专业的,这几个例题可能出的有bug,如果评论区发现,可以指出。

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设随机变量则 。设你会挨打的概率是 , 则

因此 . 设 为 的相关系数,则我们有

由 可知 .

结论:父母行动越一致,你被打的概率越低。

  • 如果父母喜欢同时行动,那么你只有 几率会被打;
  • 如果两人行动完全不相关,此时两人的行动恰好也是独立的(由联合分布律可知),挨打几率为 ;
  • 如果两人喜欢对着干,相关系数为 ,那你就惨了, 被打。

注意被打并不代表一定会被打。举个例子,从 上取点,父亲在小于 时打你,母亲在大于 时打你,此时 ,你虽然不被打几率是 ,但仍可能发生。实际上此时有 ,而必定被打指的是 。

最后注意如果父母打你几率不正好都是 ,相关系数 一般不能取满 。

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被打概率=1-不被打的概率=1-0.5*0.5=0.75

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