一个数学题
登录 | 论坛导航 -> 华新鲜事 -> 求学狮城 | 本帖共有 15 楼,分 1 页, 当前显示第 1 页 : 本帖树形列表 : 刷新 : 返回上一页
<<始页  [1]  末页>>
作者:大树下 (等级:3 - 略知一二,发帖:26) 发表:2008-05-12 15:28:33  楼主  关注此帖评分:
一个数学题
有1到N连续的N个自然数,从中随机抽取m个数(1<=m<=N),问这m个数中最大数的Expected Value是多少?第二大数呢?第t个数呢(1<=t<=m,t=1表示最小数,t=m表示最大数)?
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:baoxin (等级:2 - 初出茅庐,发帖:94) 发表:2008-05-12 16:19:45  2楼
re
好久没学概率了,试着回答一下,思路是:

设最大数为Z,则Z的取值范围应该是[m,N]

设随机抽取的m个数为x1,x2,...xm,则Z=x(x在[m,N]区间内) 的概率为x1<=x同时x2<=x,...,xm<=x,(同时也要考虑每个数只能取一次)
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:吴永铮 (等级:8 - 融会贯通,发帖:2078) 发表:2008-05-12 19:09:07  3楼
抽出的数能不能一样?换句话,抽了一个放回去再抽下一个,还是不放回去?
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:大树下 (等级:3 - 略知一二,发帖:26) 发表:2008-05-13 10:10:33  4楼
抽出的数能不能一样?换句话,抽了一个放回去再抽下一个,还是不放回去?
忘了说了,这m个数互不重复,即每个数最多只能取一次
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:baoxin (等级:2 - 初出茅庐,发帖:94) 发表:2008-05-13 10:53:10  5楼
re好久没学概率了,试着回答一下,思路是: 设最大数为Z,则Z的取值范围应该是[m,N] 设随机抽取的m个数为x1,x2,...xm,则Z=x(x在[m,N]区间内) 的概率为x1 (more...)
仔细想了一下,偶这个解答好像不对
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:baoxin (等级:2 - 初出茅庐,发帖:94) 发表:2008-05-13 11:45:04  6楼
回答,见内
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:baoxin (等级:2 - 初出茅庐,发帖:94) 发表:2008-05-13 11:48:47  7楼 评分:
图片没贴上


欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:大树下 (等级:3 - 略知一二,发帖:26) 发表:2008-05-13 14:16:43  8楼
图片没贴上 (more...)
方向没错,不过式子可以简化的,最后的结果很简洁
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:吴永铮 (等级:8 - 融会贯通,发帖:2078) 发表:2008-05-16 01:38:49  9楼 评分:
这样
n个数里面抽出m个数,那么还剩下n-m个数,这n-m个数被切成了m+1段(允许段的长度为0)。如果知道这m+1段,每一段的期望值d(k), 1<=k<=m+1,那么这道题就做出来了。因为最大的数就是n-d(m+1),第t个数为1+d(1)+1+d(2)+...+1+d(t)。要说明一点,期望值可以随意相加减,不用顾忌是否互相独立。E(X+Y)=E(X)+E(Y)

我们可以通过对称来求d(k)。不要把这n个数想成线段,而把他们想成首尾相连的一个圆环,那么这段圆环被切为m段,而非m+1段。首尾没有特殊性了,每段都是平等的。由于对称,这m段的期望值因该是一样的。他们的和是n-m,那么期望值都等于(n-m)/m。现在再把这个圆环从一个地方拆开,恢复到线段。因为是任意选一点拆的,所以首尾两端的期望值为其他的一半,即(n-m)/(2m)。那么d(1)=d(m+1)=(n-m)/(2m); d(2)=d(3)=...=d(m)=(n-m)/m

那么现在就只需要带入就行了。最大的数为n-(n-m)/(2m)=(2mn-n+m)/(2m),第t个数为1+d(1)+1+d(2)+...+1+d(t)=(m+n+2tn-t)/(2m)
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:大树下 (等级:3 - 略知一二,发帖:26) 发表:2008-05-16 21:06:10  10楼
这样n个数里面抽出m个数,那么还剩下n-m个数,这n-m个数被切成了m+1段(允许段的长度为0)。如果知道这m+1段,每一段的期望值d(k), 1 (more...)
没看懂
没看懂你的意思。我问的是抽出的m个数中某个数(最大数,最小数...第t个数)的期望值,为什么你要把剩下的n-m个数分成m+1段?这个每段的期望值跟m个数中最大的数的期望值没有直接的联系吧。
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:吴永铮 (等级:8 - 融会贯通,发帖:2078) 发表:2008-05-17 13:04:42  11楼
没看懂没看懂你的意思。我问的是抽出的m个数中某个数(最大数,最小数...第t个数)的期望值,为什么你要把剩下的n-m个数分成m+1段?这个每段的期望值跟m个数中最大的数的期望值没有直接的联系吧。
比如n=100,m=2,抽出的数是30和50
那么30和50把[1,100]分成3(即m+1)段:[1,29],[31-49],[51-100],这三段的长度为98(即n-m)。

如果第一段的长度期望值为29,那么最小数的期望值就是30。之间的联系就是这样。
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:吴永铮 (等级:8 - 融会贯通,发帖:2078) 发表:2008-05-18 15:20:07  12楼
这样n个数里面抽出m个数,那么还剩下n-m个数,这n-m个数被切成了m+1段(允许段的长度为0)。如果知道这m+1段,每一段的期望值d(k), 1 (more...)
上面的方法有错,圆环不应切为m段,而应该是m+1段
正确方法应该是:长度为n-m的圆环被随机切为m+1段。每一段长度期望值为(n-m)/(m+1)。之前提到的d(k)=(n-m)/(m+1),与k无关。

所以最小数期望值为1+d(1)=1+(n-m)/(m+1)=(n+1)/(m+1),第t小的为1+d(1)+1+d(2)+...+1+d(t)=t*(1+(n-m)/(m+1))=(tn+t)/(m+1)
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:大树下 (等级:3 - 略知一二,发帖:26) 发表:2008-05-20 10:13:39  13楼
上面的方法有错,圆环不应切为m段,而应该是m+1段正确方法应该是:长度为n-m的圆环被随机切为m+1段。每一段长度期望值为(n-m)/(m+1)。之前提到的d(k)=(n-m)/(m+1),与k无关。 所以最小数期望值为1+d(1)=1+(n-m)/(m+1)=(n+1)/(m+1),第t小的为1+d(1)+1+d(2)+...+1+d(t)=t*(1+(n-m)/(m+1))=(tn+t)/(m+1)
明白了
把取出的数字转化成长度来考虑,这样因为是随机抽取的关系,那m+1段长度相等就没有疑问了。嗯,挺有创意的思考方式。偶像就是偶像。不过不应该再称之为圆环了吧,而是一条总长为n的线段。

据说这个叫做神扣理论,但是在网上google了一番,没找到该理论。
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:大树下 (等级:3 - 略知一二,发帖:26) 发表:2008-05-20 11:26:36  14楼 评分:
明白了把取出的数字转化成长度来考虑,这样因为是随机抽取的关系,那m+1段长度相等就没有疑问了。嗯,挺有创意的思考方式。偶像就是偶像。不过不应该再称之为圆环了吧,而是一条总长为n的线段。 据说这个叫做神扣理论,但是在网上google了一番,没找到该理论。
我的证明方法
纯粹从概率的角度,所以比吴兄的方法复杂一些。 t等于某一个数k的概率为Combin(k-1,t-1)xCombin(n-k,m-t)/Combin(n,m),即从小于k的数中(有k-1个数)抽取t-1个数,并从大于k的数中(有n-k个数)抽取m-t个数的组合个数比上从n个数中抽取m个数的组合个数,所以P(t)的期望值是

欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
作者:吴永铮 (等级:8 - 融会贯通,发帖:2078) 发表:2008-05-20 13:19:52  15楼 评分:
明白了把取出的数字转化成长度来考虑,这样因为是随机抽取的关系,那m+1段长度相等就没有疑问了。嗯,挺有创意的思考方式。偶像就是偶像。不过不应该再称之为圆环了吧,而是一条总长为n的线段。 据说这个叫做神扣理论,但是在网上google了一番,没找到该理论。
我以前做过一道类似的题,可以说是这道题的连续版
在一个周长为1公里的环形山上有两个补给站,补给站是随机选取的。现在考察队在环形山上随机一个地方迷失方向,于是他们顺时针走,问他们期望走多远才能到达补给站?

答案是1/3公里。

用圆环很容易看出对称,用线段的话不容易说服别人中间和两头是一样的。其实都一样,看你怎么想。
欢迎来到华新中文网,踊跃发帖是支持我们的最好方法!原文 / 传统版 / WAP版只看此人从这里展开收起列表
论坛导航 -> 华新鲜事 -> 求学狮城 | 返回上一页 | 本主题共有 15 篇文章,分 1 页, 当前显示第 1 页 | 回到顶部
<<始页  [1]  末页>>

请登录后回复:帐号   密码