生活中的一两问

2017-08-04 19:02安东
数学大王·中高年级 2017年7期
关键词:奖券密码锁排列组合

安东

买连号好,还是买不连号好?

日常生活中,我们常常可以见到各种各样的奖券、彩票,比如体育彩票、福利彩票、有奖储蓄奖券,等等。购买奖券时到底是买连号好,还是买不连号好呢?到底哪一种中奖概率会大一些呢?

解答疑问前,我们先来看一个简单的例子。

设有某种奖券,末尾号的选择是0~9,奖券号末位是0就中奖,中奖概率是10%。现在购买两张奖券。如果购买连号,则两张奖券的末位组合共有10种可能,分别是(0,1),(1,2),(2,3)……(9,0),且每一种情况出现的概率一样,而其中只有在(0,1)及(9,0)两种情况下,会有一张奖券中奖。因此,总的中奖概率是20%,平均中奖次数为1×20%=0.2(次)。如果不买连号,而是任意购买两张奖券,则两张奖券的末位组合有100种可能,且每种情况出现的概率相同,都是1%。

(0,0),(0,1),(0,2)……(0,9)

(1 ,0),(1,1),(1,2)……(1,9)

……

(9,0),(9,1),(9,2)……(9,9)

在这100种情况中,只有在(0,0)这种情况下,所购买的两张奖券才都中奖,其概率是1%;而在(0,1)……(0,9)及(1,0)……(9,0)这18种情况下,有且只有一张奖券中奖,概率为18%;在其余情况下,所购买的两张奖券均不中奖。因此,总的中奖概率为1%+18%=19%,比购买连号时少1%,但平均中奖次数仍为2×1%+1×18%=0.2(次),与购买连号时一样。因此,在购买连号和不连号这两种情况下,平均中奖次数(概率)是一样的。

如果購买三张呢?中奖概率还一样吗?

购买三张奖券,中奖概率的计算与前面类似。购买连号时,中奖概率是30%,平均中奖次数是0.3次。购买不连号时,三张奖券都中奖的概率是0.1%,有两张奖券中奖的概率是2.7%,只有一张中奖的概率是24.3%,总的中奖概率是27.1%<30%。此时,平均中奖次数为3×0.1%+2×2.7%+1×24.3%=0.3(次),与买连号时一样。

事实上,无论购买几张奖券,两种购买方式的平均中奖次数是一样的。

数字密码锁安全吗?

你发现了吗?现在很多行李包或行李箱上都配有数字密码锁,你只要知道密码就可以打开,再也不用担心钥匙丢了。那么问题来了,数字密码锁安全吗?

如果数字密码锁是3位数:□□□,如果每一格都可以出现0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这10个数字,那么排列组合就一共有10×10×10=1000(个)。而密码只有一个,因此打开此锁的可能性为。

不知道密码的人想要打开锁,就得一个个去试,000,001,002……一直试到密码为止。如果密码是999,他就得试到999,由于心里紧张,或许还会重复已试过的数,这样他可能就得试1000多个数才能把锁打开。假设每试1个数需要花费10秒,那么试1000个数至少就要花费:

10×1000÷60≈167(分钟)≈2.8(小时)

怎么样?看到结果都吓到了吧!要想偷偷打开锁,至少要花去近3小时的时间。旅途中的人,一般不可能离开包或箱子这么长时间,所以数字密码锁是比较安全的。

一般文件箱的数字密码锁是6位数:□□□□□□,每一格都可以出现0~9这10个数字,排列组合得到的6位数组合共有10×10×10×10×10×10=1000000(个)。而密码只有一个,因此打开锁的可能性是。看到了吧,密码的数位越多,排列组合数就越多,随机开锁成功率就越低。

同样的,不知道密码的人想打开锁只能一个个去试,他可能需要试1000000个组合数,甚至更多。因此,他打开箱子要花费的时间就会更多。每试一个数还是按10秒计算,他打开锁至少要花费:

10×1000000÷60÷60≈2778(小时)

2778小时呀,即使整天不睡,他也得花费差不多4个月时间才能把锁打开。所以数字密码锁一般情况下还是比较安全的。

数字密码锁好处多

1.保密性好。密码数位越多,编码量就越多,就越安全。

2.密码可变。可以经常更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人员的更替而使锁的安全性下降。

3.不用携带钥匙,操作简单易行,一学即会。

亲爱的小读者,怎么样,数学用处大吧?我们能用它来分析和解释生活中的疑问。你用数学知识解决了生活中的哪些问题呢?快快来信和大家一起分享吧!你还可以关注我们的微博、微信“广西期刊传媒集团”,更多精彩等着你哟!

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