一枚硬币,扔了一亿次都是正面朝上,再扔一次反面朝上的概率是多少?

艾美丽她妈


这个问题如果我们从数学去考虑的话,大多数人都会说这是一个独立随机事件,那么哪怕扔一亿次都是正面,再扔一次反面朝上的概率仍是0.5。



但是如果我们真的从数学角度去考虑,这个问题是不严谨的,应该改为“一枚普通硬币,一面是正,一面是反,不考虑任何影响因素下在地面上扔了一亿次都是正面,再扔一次反面朝上的概率是多少?”

数学概率与实际情况

我们学习的数学可以说是理想的,或者说就是不考虑外界因素的,但实际情况并不是这样的,以理想物理模型来思考复杂现实问题其实是一种思想误区。

举个简单例子,飞机是目前最为安全的交通工具,一般情况下一架飞机掉下来的概率是一千万分之一,假设现在真的有一架飞机出事故了,那么按概率来算连续两架飞机掉下来的概率就是一千万分之一乘以一千万分之一,但是你敢坐吗?


所以概率是一种统计手段,它的作用只是参考!尤其是不能用理想模型概率去考虑现实生活问题。

现实情况

我们把个问题回答现实中看,如果真的有一枚硬币扔了一亿次都是正面,那么我坚信你会认为再一次扔反面朝上的概率是0。

因为在不到一亿次时,你就会发现这枚硬币是特殊的,或者说没有反面!你不傻,你不会把一枚硬币扔一亿次!

更复杂的研究方法

当然随着科技的进步,一些实验并不需要人亲自完成,计算机可以代劳。例如关于硬币抛掷正反的问题,就可以利用程序完成。


再或者利用更成熟的概率计算方法例如贝叶斯方法,或者说其它题主提到的似然函数。但这终究是方法,你需要了解的是概率的意义,而不是茫然相信。


科学认识论


如果你是一个中小学生,遇到了这道作业题,我会告诉你:每一次掷硬币都是独立随机事件,投掷结果和之前掷硬币的结果无关,所以无论前一亿次结果是啥,再掷一次反面朝上的概率都是 1/2。

但这个解答其实是不准确的,或者说,至少是不全面的。


掷硬币其实并不是独立随机事件。


首先, 硬币因为材质的问题,两个面的质量分布并不是绝对对称的。有研究表明,事实上掷硬币两面出现的结果比例大约是 51%:49%;因此,1/2 的 先验概率 并不完全靠谱,而后面的实验结果也应该对我们的判断产生影响。

这里提到了先验概率。所谓先验概率,是指根据以往经验和分析得到的概率,它往往作为"由因求果"问题中的"因"出现的概率。而我们抛硬币的过程,不仅仅依赖先验概率,同样依赖 后验概率。

假如抛硬币是一个完全依赖于后验概率的问题,那么,我们可以认为,抛硬币反面朝上的概率完全依赖于历史实验的结果。这里需要用到一个概念,叫似然函数。对于似然函数,一个不够准确的理解是 “某种事件发生的概率”。

对于一枚正面朝上概率为 p 的硬币,抛 N 次,有 k 次正面朝上对应的似然函数是:

利用这个似然函数,我们可以用 极大似然估计 的方式来推算出p:

对 P 关于 p 求导(过程略),可以算出 当 p=k/N 的时候导数为0,即 P 达到最大值。故我们认为 p=k/N 是硬币正面朝上的概率。

当然,后验概率 也有其局限性,当试验次数比较少的时候结果偏差比较大。比如,只投掷了1次硬币,结果是正面朝上,那么通过极大似然估计,我们得出硬币正面朝上的概率是 100%,这显然不太合理。

因此,在实际问题中,我们通常会使用先验和后验相结合的方法来预测概率。


但对于本题来说,由于一亿真的是一个相当大的数了,先验概率对结果的影响已经可以忽略不计,所以再扔一次反面朝上的概率趋近于 0。


这也符合我们生活经验:如果真的投了一亿次硬币都是正面朝上,那么这枚硬币几乎一定有问题(比如两面都是正面,或者质量分布完全失衡等),下一次投掷几乎不可能反面朝上。


曾加


答:我想问题主,一亿次都是正面朝上,这个硬币没有反面吧?如果是这样的话,你再扔多少次都是正面朝上。


生活中有很多地方都用到数学概率,但并不是每个人都会用,比如某彩民在连续购买二十次彩票都没中奖后,会觉得第二十一次中奖的概率很高,因为连续二十一次都不中奖(包括中两块)的概率是很低的。

这样就陷入了概率误区,因为你每次单独买的彩票,本质上都是一个独立事件,每张彩票中不中奖,相互之间并没有任何影响,所以无论你前面二十次中奖与否,都不会影响到第二十一次的中奖概率。

就如在一个大城市中,前半年车祸事故数量的异常增加,并不会导致下半年车祸事故的减少来平衡一年的车祸率;有关部门能做到的,就是加大下半年的防护措施,否则这一年的车祸率一定会达到红线。


对于题目也是一样的,如果硬币正反两面均正常,掷硬币的过程也随机,那么无论之前连续出多少次同一面,都不会影响下一次反面的出现概率,既1/2。

但是一亿次连续正面朝上,哪怕你每秒掷一次,也要连续掷硬币1157.4天,最大的可能,就是你的硬币没有反面吧!


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艾伯史密斯


个人肯定的认为出现反面的概率是0,不用那么多的计算了。

这一枚硬币在扔了多达一亿次的情况下,都是正面朝上,可以确定这是一枚“特制”的硬币。

因为一枚材料均匀的硬币扔出去后,通常正面和反面的概率都是50%,实验次数越多越逼近50%的近似值。

而一枚硬币在扔了一亿次的情况下,全部都是正面,出现反面的概率已接近一亿分之一。而乘坐飞机从高空掉下来的概率也只有一千万分之一,显然前者的数据太不正常了(小概率的出现就是大问题)。

如果再扔,可以肯定再扔一次仍然会出现正面,因为这个概率早已由材质或其它环境因素决定了。

曾有一个学校做了这个著名的硬币实验:把20名学生分为每5人一组,每组抛硬币50次,最后得出如下数据:


他们把结果统计后,发现正面朝上的是102次,反面朝上的是98次。最后的结论是:随着次数的增加,正面和反面的可能性越来越接近50%,实验次数无限大时,概率就会是50%。

所以,题主说的一枚硬币在扔了一亿次都是正面朝上是不存在的,要么硬币特殊,要么环境特殊,再多扔几次也无法改变概率。


弄潮科学


这个问题和另一个问题可以类比一下。

π值中某个数位是不是一定会包含一亿位0或者1。如果包含一亿位0,恰好被计算机算到中间的某位,是不是π就是固定值,或者包含一亿位1,恰好被算到,是不是π值是一个末位循环的数。

抛硬币的例子也如此,硬币是可以一直抛下去的,不会仅限于1亿次,1亿次是一个微不足道的开头。

造成这种情况的硬币真实条件也可以推断为两种情况,一种情况就是硬币是均匀的,1亿次正面纯属偶然,不会影响以后的各次的结果;另一种情况,硬币的某些特点导制抛出的硬币的正面必然朝上。

因为无法直观的直接的去感受硬币是否是正常均匀的,所以,一亿次后仍然无法确定该硬币是不是均匀的,只是心理上会根据统计理论认为该硬币是非均匀的,但是这并不能影响硬币的真实情况,也就保留了其均匀条件下的1亿次正面朝上的偶然情况。

所以呢,1亿次以后的抛出结果仍然存在着正面朝上和反面朝上两种偶然情况。

所以这个问题就套了一个隐藏问题,硬币是不是均匀的,是否会均匀出现正反面。然后用1亿次正面的语句来诱使读题人产生误解,主观上认为硬币是不均匀的,这样即然硬币被主观认为是不均匀的,正常的抛硬币试验就不会再出现反面的情况,1亿零1次时,硬币出现正面。


快乐剪影


这个问题如果这样来理解,或许会有一些光亮开明的地方显现出来,能让一些心灵里的坚信始终看得到希望,而不只是靠眼睛。

想想我们原本孤独的造物主,当他创造了一万亿亿个星球之后仍然没有生命的迹象显露出来时,我们可以想象到他多么落寞的心情。可偏偏在他不放弃的创生第一万亿亿零一颗星球――地球上出现了生命的迹象时,这又是一种怎样的“生命出现的概率”对“生命不会出现的概率”上的反转?

人类太渺小,承受不了一枚硬币居然“一亿次正面朝上”这样一种情况的出现。如果这种情况出现,那么“反面朝上的概率”就会被“一亿次正面朝上的情形”给淹没掉。

而这也正是“谎言重复了1000遍就成了真理”的来由。

一亿是个大数字,当一枚硬币一亿次的出现正面朝上的情形时,那原本绝对存在的“50%的反面朝上的概率”会被许多人忘记。希望在很多时候就是这么被打灭的,当失败的次数太多,原本对成功的渴望会变得越来越单薄,甚至消失。而没有了希望才是最可怕的。就像一个身处绝境的人被绝境打倒,而放弃了对生的渴望一样。

刚刚翻了一下对“50%反面朝上的概率”持反对意见的评论,发现占了绝大多数。

而这本身也就说明了为什么最终能坚持到成功的人总是极少数的原因。

因为多数人在历经了挫折和现实之后,会忘记自己的初心。

初心是什么?其实就是从一开始就知道的“另外那50%反面朝上的概率”一定存在而不会被抹杀的可能性。

每个人其实都可以回想一下,像“可能性”这么强大的存在是怎么在我们每个人的生命里被生活给抹杀掉的呢?


圆小言方小语\n


(一)在这个问题中,题主应该是假定了每一次抛掷硬币都是独立的,随机的,而在任意一次抛掷中正面和反面出现的可能性相同,即出现正面和出现反面的概率都是0.5。那么,题主所要求的概率就是一个在n次独立随机试验中,“在已知事件A在前n-1次试验中已经发生的条件下而在第n次试验中不发生”(记作事件B)的概率,显然这是一个条件概率。首先,在以上的假定下,P(A)=0.5。而由于试验的独立性,决定了前n-1次试验的结果对第n次试验不产生任何影响,于是有P(B)=1-P(A)=0.5。必须强调的是,如果硬币正反两面质地不同,每一次抛掷中出现正面的概率为0.7,即P(A)=0.7,那么就有P(B)=1-P(A)=0.3。

(二)如果用C表示“事件A在前n-1次试验中发生而在第n次不发生”,则事件C和事件A完全不是一回事。由试验的独立随机性可知,事件C的概率P(C)为0.5的n次方,当n为一亿零一时,就是0.5的一亿零一次方,可见这个概率有多么的小。

(三)有人说,在随机抛掷一枚两面均匀的硬币的试验中,前一亿次出现正面,而第一亿零一次出现反面这个事件是一个不可能事件,也就是说其概率为零,我可以明确地说,无论从理论上还是实践上都是错误的。因为不管一个事件在一次试验中发生的可能性(即概率)有多么小,但在足够多的大量的重复试验中,这种可能性就可以变得足够的大。就像一辆汽车在行驶中发生车祸的可能性很小,但你在开车出去时却绝对不可以掉以轻心。


用户7656107544280


回答这道题目需要考虑实际背景。如果这是一道数学题,而且加了一定的限制条件,如“硬币是均匀的”之类的,那么就意味着题目考察的是“独立随机事件相互之间不影响”这个知识点,这是毫无疑问,要填写1/2。但是如果不是数学考试,而且没有前提条件,单纯看这么几句话,我们只好回答“再扔一次反面朝上的概率接近于0”。

因为一枚均匀硬币抛了一亿次都是正面朝上的概率几乎不存在,但这样的事情发生了,我们有合理的理由认为这枚硬币有问题,说不定两面都是正面也说不定,或者这枚硬币不均匀,或者其中有机关被人操控了。

对于这个逻辑,我来讲一个古代的历史故事帮助大家理解。传说宋代有一位将军名叫李卫,在一场战争中陷入重围,士兵们士气低下,都认为自己必败无疑。这是李卫将军掏出了一把铜钱,告诉大家说,我把这把铜钱撒到空中,如果老天爷保佑我们战胜敌军,就让这把铜钱全部正面朝上,否则我们就去投降。于是李卫将铜钱抛出,士兵们纷纷看去,发现掉在地上的一把铜钱竟然都是正面朝上,于是士气大振,杀出了重围。战争结束后士兵才知道,李卫的那把铜钱两面都是正面。

仅仅是一把铜钱,大家都认为全是正面的可能性几乎不存在,只能靠老天保佑。那么一枚硬币抛了一亿次都是正面,还相信下一次抛出后出现反面的概率是1/2,只能说是读书读傻了……


看风景的蜗牛君


一亿次都是一个面,生活常识告诉我们肯定是有猫腻的,这种情况就不能猜了,因为有人在掌控。

说个现实些的情况吧,肯定没有猫腻,扔20次都是正面,这个是有可能性的,然后下面一次还是50/50,因为硬币没有大脑,他不会记忆前面的情况。


耳机俱乐部小白


我来回答一下这个问题啊,虽然我学过概率论,也学过数理统计,但是我不想用这方面的知识来解答。

我们来看,抛掷一枚硬币,从出手以后,我们取一个平均一点的高度,能抛3米高吧,我试了一下,这个高度硬币到达最高点要1.8秒左右,然后硬币做初速度为零的自由落体运动,根据公式h=1/2gt²(g取9.8m/s²),下落的时间可算出是时间t=0.7824秒,硬币落地后要经过2~3秒能停下,看硬币的花色又要至少花费1秒,这样完整的一次硬币抛掷一共花了6.0824秒。



然后乘以一亿就是608240000秒,一天共有24×60×60=86400秒,然后用总的时间除以这个数,608240000÷86400=7039.81天,一共是19.287年,如果前面的数据不是四舍五入那将近20年,就是说你日夜不停的抛掷这枚硬币你要花费近20年的时间才能完成,即使是机器也早就坏了,所以我敢断定不会有人能抛掷一亿次的硬币,进而得知那一亿零一次的概率是零。


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