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🪙 101 vs 100 硬币问题

一道看似复杂实则优雅的概率题

问题:甲有 101 个硬币,乙有 100 个硬币,两人同时随机撒在地面上。问:甲正面朝上的硬币数比乙多的概率是多少?
1/2

答案就是这么简洁优雅!

🎮 蒙特卡洛模拟验证

甲(101枚)

0
正面朝上

乙(100枚)

0
正面朝上
点击下方按钮开始模拟
甲赢 50%
乙赢 50%
0
总轮数
0
甲赢次数
-
甲赢概率

📐 数学证明

这道题的精妙之处在于,不需要复杂计算,只需要巧妙的对称性分析:

第一步:拆分问题

把甲的 101 枚硬币拆成「前 100 枚」+「第 101 枚」。设:

X = 甲前100枚正面数,Y = 乙100枚正面数

第二步:对称性

X 和 Y 都是 100 枚硬币的正面数,完全对称,所以:

P(X > Y) = P(X < Y) = p

第三步:分类讨论

甲赢(正面数更多)的情况:

① X > Y(不管第101枚)
② X = Y 且第101枚是正面

第四步:计算

P(X>Y) + P(X → 2p + P(X=Y) = 1
→ p = (1 - P(X=Y)) / 2
P(甲赢) = p + P(X=Y) × 0.5
= (1 - P(X=Y))/2 + P(X=Y)/2
= 1/2

✨ 无论 P(X=Y) 是多少,最终答案都是 1/2,这就是对称性的魔力!