橄榄球比赛时每场上场的有11人,但是参加的队员要求为每个队53人。那么在该队的队员里面,至少有2人生日相同的概率为多少呢?(假设一年有365天。且只考虑月和日,不考虑年份。)
设事件A为“至少有两个人的生日在同一天”,这个事件不好考虑,因为可能有2个人生日在同一天,也可能有3个人或更多的人生日在同一天。我们考虑它的对立事件 ,即没有人生日在同一天。计算样本空间的样本点个数时没有任何限制条件,即每个人都有365种选择,所以53个人共有365 53 种可能,这是分母。如果要求没有人生日在同一天,则53个人需要53天作为生日,这53天是来自一年的365天里面,即从365天中挑出53天,有C 53 365 种挑选方法,而选好这53天后,因为没有人生日是相同的,那么第一个挑生日时有53个日子可以选,第二个挑选时有52个日子可以选,以此类推,到第53个人时就只有一种选择,由乘法原理,共有53×52×51×…×1=53!种选法。所以分子为C 53 365 53!,由概率的计算公式,“没有人生日在同一天”的概率为 。至少有2人生日在同一天的概率为P(A)1=- =0.98。
思考更加特殊的一些案例,比如:
例题1:一个公司里面有400名员工,至少有1个人生日在五月一号(劳动节)的概率是多少?
分析:设事件B为“至少有2个人的生日在五月一号”,这个事件不好考虑,因为可能有2个人、3个人或更多的人的生日在五月一号。我们考虑它的对立事件 ,即没有人在五月一号过生日。每个人生日都有365种选择,400个人就有365 400 种选择,这是分母,即样本空间包含的样本点的个数。400个人的生日都不在五月一号,那么每个人有364种选择,共有364 400 种选择,这是分子。由古典概型的计算公式,有P = 。由概率的求逆公式,有事件B的概率为P(B)=1-P =1 =0.666。
例题2:一个班级里有8位同学,至少有2人在生日在同一月的概率是多少?
分析:设事件C为“至少有2个人的生日在同一个月”,这个事件不好考虑,考虑它的对立事件,即没有人生日在同一个月。8个人需要8个月,先从12个月里面选择8个月,共有C 8 12 ,再给每个人分配生日,第一个人有8种选择,第二个人有7种选择,以此类推,最后一个人有1种选择,共有8!种选择,由乘法原理,分子为C 8 12 8!。计算样本空间的样本点个数时没有任何限制条件,即每个人都有12种选择,所以8个人共有12 8 种可能,这是分母。由概率的计算公式,“没有人生日在同一个月”的概率为 。至少有2人生日在同一月的概率为P(C)=1- =0.954。
例题3:一个班级里有8位同学,至少有2人在生日在同一周的概率是多少?
分析:一年有52周。与同月生日的分析相仿,至少有2人生日在同一周的概率为1- =0.432。
那么到底有多少人,才能保证至少有2个人的生日相同的概率为50%?请大家自行思考这个问题。
答案:需要有23人才能保证至少有2人生日相同的概率为0.5,因为1- =0.5。