Вероятность совпадения пола среди трёх людей
В комнате три человека. Какова вероятность того, что хотя бы двое из них одного пола? То есть два и более.
Теория: принцип Дирихле
Принцип Дирихле (его также называют принципом «ящиков и шаров») формулируется так: если объектов больше, чем категорий, то какая-то категория получит минимум два объекта.
Применение к задаче:
- Категории (ящики): 2 пола (М и Ж).
- Объекты (шары): 3 человека.
При распределении 3 людей по 2 категориям неизбежно найдутся минимум двое, попавшие в одну и ту же категорию (то есть одного пола). Следовательно, событие «хотя бы двое одного пола» происходит всегда, а вероятность равна 1.
Решение через исходы
Чтобы увидеть это «в лоб», удобно перечислить все возможные комбинации полов трёх людей, считая, что каждый может быть М или Ж.
Количество исходов: (2^3 = 8).
| № | Исход (по порядку людей) | «Хотя бы двое одного пола»? | Объяснение |
|---|---|---|---|
| 1 | МММ | Да | Трое мужчин |
| 2 | ММЖ | Да | Двое мужчин |
| 3 | МЖМ | Да | Двое мужчин |
| 4 | ЖММ | Да | Двое мужчин |
| 5 | ЖЖЖ | Да | Трое женщин |
| 6 | ЖЖМ | Да | Двое женщин |
| 7 | ЖМЖ | Да | Двое женщин |
| 8 | МЖЖ | Да | Двое женщин |
Во всех 8 случаях условие выполняется, значит вероятность равна (8/8 = 1).
Дополнительный способ (через противоположное событие):
- Искомое событие: A = «хотя бы двое одного пола».
- Противоположное событие: (\overline{A}) = «все трое разных полов».
- При двух полах событие «все трое разных полов» невозможно, значит (P(\overline{A}) = 0).
- Тогда (P(A) = 1 - 0 = 1).
Схема (идея «ящиков и шаров»):
- Ящики: М, Ж
- Шары: человек1, человек2, человек3 Три шара не могут разложиться по двум ящикам так, чтобы в каждом ящике было не больше одного шара.
Проверка моделированием (JavaScript)
Моделирование (Монте‑Карло) не является строгим доказательством, но хорошо показывает, что частота успеха стремится к 1.
function trial() {
// 0 = М, 1 = Ж
const a = Math.random() < 0.5 ? 0 : 1
const b = Math.random() < 0.5 ? 0 : 1
const c = Math.random() < 0.5 ? 0 : 1
// событие "хотя бы двое одного пола"
return (a === b) || (a === c) || (b === c)
}
function simulate(N = 1_000_000) {
let ok = 0
for (let i = 0; i < N; i++) {
if (trial()) ok++
}
return ok / N
}
console.log(simulate())
Ожидаемый результат: число очень близкое к 1 (иногда будет выводиться ровно 1 из‑за того, что событие всегда истинно при данной логике проверки).
0.5 на любое другое значение (например, 0.6/0.4), ответ всё равно останется 1, потому что совпадение следует из количества категорий, а не из конкретных вероятностей.Итого: при двух возможных полах среди любых трёх людей совпадение пола у хотя бы двух неизбежно, поэтому вероятность равна 1 (вариант 1).