每周一題:書(shū)本的排列和德國(guó)坦克問(wèn)題(附上周答案)

本期題目: 書(shū)本的排列
署名“安博”的讀者提供了此題:

書(shū)架上有六本數(shù)學(xué)書(shū),六本語(yǔ)文書(shū),四本英語(yǔ)書(shū)。每種科目的書(shū)都是一樣的。問(wèn):把他們從左到右排成一排,共有多少種不一樣的排法?
請(qǐng)直接留言作答。

加餐題:德國(guó)坦克問(wèn)題

二戰(zhàn)中,英軍情報(bào)人員得知,德國(guó)人生產(chǎn)某一批次坦克時(shí),會(huì)對(duì)每一輛坦克進(jìn)行標(biāo)號(hào),編號(hào)范圍從1到N。
某次,前線人員俘獲德國(guó)某同一批次坦克四輛,其編號(hào)分別為:19,40,42,60。為這一批次,德國(guó)人最可能生產(chǎn)了多少量坦克?
提示:此題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述是:從1到N個(gè)數(shù)字中,進(jìn)行4次隨機(jī)(不重復(fù))采樣,得到19,40,42和60這四個(gè)數(shù)字,問(wèn):如何估計(jì)N的大小?
請(qǐng)直接留言或發(fā)郵件至:dalaoliliaoshuxue @ gmail.com 解答
上周題目:獨(dú)輪車的胎痕
在數(shù)學(xué)家的獨(dú)輪車商店里,有些獨(dú)輪車的輪子形狀是正多邊型, 多邊形的邊長(zhǎng)相等(原題遺漏此條件,抱歉...):某天早上,店門(mén)口留下了這兩條獨(dú)輪車的胎痕:

請(qǐng)問(wèn),以上胎痕是哪兩種獨(dú)輪車留下的?
答案:A與B或B與C,但不可能是A和C的組合。
首先觀察這兩種胎痕都是間斷且等距離的,因此只可能是獨(dú)輪車車輪某些條邊留下的胎痕(可能是一條胎邊臟了或濕了,而其他邊則不留下胎痕)。
因上排胎痕間距是每段胎痕長(zhǎng)度兩倍,因此車輪邊數(shù)必為3的倍數(shù),因此不可能是B。
下排胎痕間距與胎痕長(zhǎng)度相等,因此車輪邊數(shù)必為偶數(shù),因此不可能是A。
因此剩下的組合(括號(hào)內(nèi)左邊為上排車輪)有:(A, B),(C,B) 和(A,C)。
如是(A, C)組合,則上排車輪轉(zhuǎn)3又三分之一時(shí)的周長(zhǎng)應(yīng)恰好等于下排車輪轉(zhuǎn)1周半,這與輪子的邊長(zhǎng)相等矛盾。
而(A, B)與(C,B)組合都是合理的。
上期加餐題:圓周上的隨機(jī)點(diǎn)
在一個(gè)圓周上隨機(jī)取N個(gè)點(diǎn),這些點(diǎn)位于某條直徑的同一側(cè)的概率是多少?
答案:N/2^(N-1)
一種思考方法如下,設(shè)想圓周上有一個(gè)任意點(diǎn) ,連接該點(diǎn)與圓心的直線將圓弧分為兩半。不妨考慮改點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较虻难由斓陌雸A弧。則此后某一點(diǎn)落在該半圓弧上的概率是1/2。有N-1個(gè)點(diǎn)都落在此半圓弧上的概率為:1/2^(N-1)
但問(wèn)題中,我們可以取任何一點(diǎn)為起始點(diǎn),因此總的概率為:N/2^(N-1)。
另外,署名“徐樂(lè)樂(lè)”的讀者發(fā)來(lái)了他/她的精彩解答:

所有答對(duì)的答案已置為精華留言。
