Спросите Волшебника #394
У вас есть пустая кофейная чашка. Официантка начинает наливать в неё кофе с постоянной скоростью. Обычно, если чашка хорошая, наполнение занимает 5 секунд. Однако в этой чашке есть протечка внизу. Кофе вытекает со скоростью, пропорциональной объёму кофе в чашке. Когда чашка полна, кофе вытекает со скоростью 0,1 чашки в секунду.
Сколько времени потребуется, чтобы наполнить чашку на 90%?
Для решения этой задачи необходимо базовое понимание дифференциальных уравнений.
Позволять:
V = объем кофе в чашке
t = время с тех пор, как официантка начала наливать.
c = константа интегрирования
Нам дано dV/dt = (1/5) - (v/10)
dv = (2-V)/10 dt
(10/(2-v)) dv = dt
-10*ln(2-v) = t + c
Мы знаем, что при t=0, V=0. Подставим эти значения в приведенное выше уравнение, чтобы найти c:
c = -10*ln(2)
Таким образом, уравнение, связывающее V и t, выглядит следующим образом:
t = 10*ln(2) - 10*ln(2-V)
Нам нужно узнать, при каком значении t значение v=0,9. Поэтому решим уравнение относительно t, когда V=0,9.
t = 10*ln(2) - 10*ln(2-0.9) = 10*(ln(2) - ln(1.1)) = 10*ln(20/11)
[/спойлер]Как с помощью шестигранных игральных костей можно сгенерировать случайное значение от 0 до 36, причем каждое значение имеет одинаковую вероятность выпадения?
Существует несколько способов это сделать. Однако я утверждаю, что во всех из них должна быть возможность переброса. Мой метод, описанный ниже, я считаю простым, он требует всего четырех кубиков разных цветов и имеет вероятность переброса менее 0,08%. Вот как это работает.
Назовите кубики d1, d2, d3 и d4. Они разных цветов, поэтому вы сможете их различить.
Определим x = (d1-1) + 6*(d2-1) + 36*(d3-1) + 216*(d4-1). Значение x будет варьироваться от 0 до 1295.
Пусть y — искомое случайное число, все 37 значений от 0 до 36 имеют одинаковую вероятность. Присвойте значение y в соответствии с x следующим образом:
- x = 0 до 34: y = 0
- x = 35 до 69: y = 1
- x = 70 до 104: y = 2
- x = 105 до 139: y = 3
- x = 140 до 174: y = 4
- x = 175 до 209: y = 5
- x = 210 до 244: y = 6
- x = 245 до 279: y = 7
- x = 280 до 314: y = 8
- x = 315 до 349: y = 9
- x = 350 до 384: y = 10
- x = 385 до 419: y = 11
- x = 420 до 454: y = 12
- x = 455 до 489: y = 13
- x = 490 до 524: y = 14
- x = 525 до 559: y = 15
- x = 560 до 594: y = 16
- x = 595 до 629: y = 17
- x = 630 до 664: y = 18
- x = 665 до 699: y = 19
- x = 700 до 734: y = 20
- x = 735 до 769: y = 21
- x = 770 до 804: y = 22
- x = 805 до 839: y = 23
- x = 840 до 874: y = 24
- x = 875 до 909: y = 25
- x = 910 до 944: y = 26
- x = 945 до 979: y = 27
- x = 980 до 1014: y = 28
- x = 1015 до 1049: y = 29
- x = 1050 до 1084: y = 30
- x = 1085 до 1119: y = 31
- x = 1120 до 1154: y = 32
- x = 1155 до 1189: y = 33
- x = 1190 до 1224: y = 34
- x = 1225 до 1259: y = 35
- x = 1260 до 1294: y = 36
- x = 1259: Повторный бросок
Обратите внимание, что повторный бросок кубика возможен только при одном значении x.
Особую благодарность я хотел бы выразить участникам форума Wizard of Vegas, ThomasK и ThatDonGuy, за помощь в решении этого вопроса. Выше приведено решение ThomasK. На форуме ThatDonGuy доказал, что решить задачу невозможно без сопоставления некоторых бросков с повторным броском. Полное обсуждение можно найти по ссылке ниже.
Этот вопрос задаётся и обсуждается на моём форуме, посвящённом игре Wizard of Vegas .
Из колоды, состоящей из 52 карт, вытягиваются карты до тех пор, пока не будет показана красная карта. Каково среднее количество вытянутых карт, включая одну красную?
По словам пользователя Wizard of Vegas ThatDonGuy, если общее количество карт равно c, а количество блокирующих карт равно b, то ожидаемое количество вытянутых карт равно (c+1)/(b+1).
Например, в рассматриваемом вопросе c=52 и b=26, поэтому ответ 53/27.
Если бы карты разыгрывались до появления туза, то было бы четыре блокирующих карты, поэтому ответ был бы 53/5 = 10,6.
[/спойлер]Этот вопрос задаётся и обсуждается на моём форуме, посвящённом игре Wizard of Vegas .