作者Akerker (阿克克(*〞︶〝)/)
看板puzzle
标题[问题] 情境式问题:计画生育
时间Tue Jul 23 19:30:26 2013
First Question
太阳系附近有一颗恒星,它有个行星叫「拜伦尼亚」,上面有一种类似人类的生物
;但和我们最大的不同是,拜伦尼亚人有三种性别,大约相当於我们所谓的雄性、雌性
和双性。
由於双性人是雌雄同体,兼有两种性器官,因此可扮演任何一种性别角色,也有生
育能力。当一位母亲(雌性或双性人)生产时,新生儿性别的机率各为三分之一。
拜伦尼亚的新任首领马齐司默,是一个性情激烈的男人,在打败双性人叛军之後才
夺权。上任後,他颁布了一道禁令:
每位拜伦尼亚的母亲,一旦生下一个双性孩子便必
须绝育,以後不能再生小孩。其他的母亲则必须持续生产,直至生出双性的後代。
马齐司默的想法很简单。在生出一个双性小孩之前,有的母亲可能已经生出一个、
两个甚至更多的雄性或雌性小孩,因此双性小孩所占的人口比例降低,假以时日,只要
从严执行这项管制,双性人口便会稳定的减少。
你认为这项禁令有用吗?
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First Answer
最高统帅的禁令无效!
考虑所有第一胎的小孩。雄性、雌性和双性各占三分之一。所以有三分之一的母亲
在第一胎产下双性小孩後便绝育了。
其余三分之二的母亲会生第二个小孩,一样有三分之一是男孩、三分之一是女孩以
及三分之一是双性。这些生了双性小孩的母亲也不再生产。
以此类推,剩下的母亲还可以生第三胎……。
这种过程显然可以涵盖所有的家庭,无论家庭的成员数目有多少,所有小孩的性别
比永远是1:1:1。
Second Question
假设这项禁令维持一千年,而所有母亲的寿命都够长,也有足够健康的身体以不断
生小孩,直至生出双性小孩而被绝育为止。
那麽,在这一千年当中,每位拜伦尼亚的母亲平均生了多少孩子呢?
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Second Answer
假设n是在千年之间生育的母亲数目。
n×1=n ……第一胎的小孩数目
n×2/3=2n/3 ……第二胎的小孩数目
n×2/3×2/3=4n/9 ……第三胎的小孩数目
n×2/3×2/3×2/3=8n/27 ……第四胎的小孩数目
……
因此,小孩的总数目是:n+2n/3+4n/9+8n/27+……
这个无穷等比级数的总和是3n,而母亲总数是n,因此每位拜伦尼亚母亲的平均
孩子数目是3n/n=3(个)。
Third Question
上列答案的处理方式似乎不太必要。你能不能想出一个比较简单、完全不使用代数
公式的思考方法?
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Third Answer
从First Answer已经推知,三种性别的小孩比例永远保持1:1:1。在禁令施行以
後,每个母亲必然仍拥有一个双性小孩,而为了确保三种小孩性别之间的比例不变,雄
性与雌性小孩的平均数目也必须是一个,才能符合。
因此,每个母亲平均拥有的小孩数目是三个。
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◆ From: 1.172.247.12
1F:推 aa124816:第三题满有趣的 07/24 03:13
2F:推 Favonia:第2题假设答案是n生1个後有2/3的机率回到原点所以n=1+2n/3 07/24 10:33
3F:→ Favonia:不知道这样有没有比较「简单」xD 07/24 10:33
4F:推 Favonia:不过这还是没有第3题的答案漂亮。 07/24 10:41
5F:推 leemj:推一个 07/25 13:07