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与足球有关的数学题目(足球比赛中的概率问题-美国数学邀请赛)

知乎者也 体育运动 2022-10-24 12:13:17

下面介绍一道美国数学邀请赛的题目:

有七支球队进行足球锦标赛,每一个球队与其他各支球队都恰好比赛一场。每场球赛都分出胜负,每两队之间胜负的概率都是50%,没有平局,胜者得1分,负者得0分。每场比赛的结果都是相互独立的,以各队得分的总和排定各队的名次。若锦标赛第一轮A队胜B队,则比赛结束后,A队积分比B队高的概率是

,其中m,n为互素的正整数,试求m n的值。

简单分析:目前A队积1分,B队0分,A队,B队不再相遇,并且接下来还要各进行5场比赛,可能的结果(样本容量)有

=1024种,为满足A队积分高于B队,接下来5场比赛,B队至多和A队赢得相同的场次。

直接暴力求解,分六类:

1)A队赢0场,B队赢0场

2) A队赢1场,B队至多赢1场

3) A队赢2场,B队至多赢2场

4) A队赢3场,B队至多赢3场

5) A队赢4场,B队至多赢4场

6) A队赢5场,B队至多赢5场

综上,符合题意的可能种数:1 30 160 260 155 32=638,

(这里的m,n互素,意思是能约分的约分到最简分数,不然,m n不唯一,因为分母512只有因数2,而分子319没有因数2,不可再约)

所以m n=831.

综合分析:分两类,1)A队和B队赢得场次数相同。2)除1)外,或A队比B队赢得场次多,或B队比A队赢得场次数多,等可能性。

1)

2)

综合1)和2)252 386=638,剩下和分6类情况相同。

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