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A-Level 统计学干货:同月同日生的概率思维导图

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Alevel数学中的Statistics统计学中,很重要的一个知识点就是概率的计算,而学好概率的计算,不仅可以用来考试,也可以应用到生活中的很多方面。

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思维导图大纲

A-Level 统计学干货:同月同日生的概率思维导图模板大纲

Alevel数学中的Statistics统计学中,很重要的一个知识点就是概率的计算,而学好概率的计算,不仅可以用来考试,也可以应用到生活中的很多方面。

今天我们就来算一下,在一个班级人数为25人的班级中,至少有两个人生日相同的概率是多少。因为每个人的生日可以有365种情况,所以从给人的直觉应该概率会很小,那实际是不是这样呢?

首先在Alevel数学,我们用大写字母A来表示event——在这个特定人数的班级中,至少有两个人生日相同。

那么如果要求出这个event所对应的概率,可以列式为:

P(A) = |A|/|S|

其中Alevel数学大写字母S代表Sample Space。

那么如果假设一年中的天数为365天,在所有信息未知的情况下,随机抽取的一位同学的生日应该有365种可能性。而这个班级一个有25位同学,那么在每一位同学互相保持Independent的同时,整个sample space所对应的可能性便有:25365种方式。

现在我们的任务已经进行了一半。那么接下来,我们要面对的问题就是,如何去求解出分子部分,即Event A的可能性个数。

这个时候我们一起来回顾一下概率题中,一个非常重要的公式。

之所以回顾这个公式,是因为在我们面临的这道题目中,很显然的,计算Event A的complement,AC 的可能性个数会更简单一些。

Event AC ——在这个班级中,没有任何同学拥有一样的生日日期。

要算出这个Event AC所对应的可能性,这里所需要用到的,是统计中关于permutation这一块的知识点。

首先一年中365天,可以被我们视作为365个不同的different items。其中我们可以用两种方法来推断出列式。

第一种,是直接代入公式的方法。我们已知总共有365个items(n=365),受到班级人数限制,最终被选取的object为25个(r=25),即:365 P 25

第二种,则是依照题目大意对这道题目做一个分析的求解过程。

首先在Alevel数学,我们把每一位同学做一个编号,让Si来代替所对应的学生,其中i =1,…25。那么第一位同学,S1 的生日可能性是最不受限制的,有365个可能性。而第二位同学,要满足我们的条件,他的生日日期可选择性便会受到一定的限制。因为要满足,没有任何人是在同一个日期的话,S2 便不能和s1 拥有一样的生日日期,所以S2 对应的可能性是365-1=364种。以此类推,到第三位同学的时候,他所对应的可能性为365-1-1=363种。按照这种推算的方法算下去,直到最后一位同学,s25 ,他所对应的可能性为365-24=341种,即:

365×364×363×……×341

两种做法最后的结果都一致,接下来,首先要根据Event AC 和sample space S的可能性,求出班级里所有人都不是同一天生日的概率P’,最后,因为整个sample space S的概率为1,1-P‘的概率,即为班级里有任意的两人或两人以上同一天生日的概率。因为计算过程数字比较大,所以在这里就不展示了,但最后有人同一天过生日的概率相当惊人,高达56.8%!

所以在25人的班级里,有至少56.8%的可能性,有两个有缘的小伙伴是同一天的生日哦~Alevel数学真的很神奇,很多事件看起来毫无头绪,却都能用数学的工具来找出其内在的规律。

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