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數學小神探
刮刮樂早買容易中?

文.圖/徐任宏(科普作家) (2024/3/18)

 「唉!我運氣真的很爛,每年都一樣!」農曆年後的開學日,小傑一副生無可戀的樣子對小維和小哲說。

 「幹麼呀?發生什麼事了?過個年變成這個樣子!」小哲略帶調侃的問。

 「和去年一樣啊!」小傑嘆了一口氣,接著說:「我去年過年回外婆家,不是和我小舅舅去買大樂透嗎?」

 「嗯嗯,我想起來了,你說那家彩券行有人中頭獎,可是你們什麼獎也沒中!」小哲說。

 「怎麼了?你今年又去買樂透,又沒中啊?」小維笑著問。

 「不是!今年我和小舅舅買刮刮樂,我花了1000 元買了5 張200 元刮刮樂,有2 張各中了200 元,我直接換了兩張來刮,結果這2 張都沒中!實在有夠悲慘!我的壓歲錢飛了!」小傑皺著眉頭,沮喪的說。

 「就當成做公益吧!」小哲安慰說。

 「唉!我小舅舅說,因為刮刮樂過年前就上市了,大獎都被早買的人刮走了,晚買的根本沒希望!」小傑無奈的說。 

 「對呀!我爸也說刮刮樂早買才容易中獎!」小哲附和說。

 「呵呵,早買晚買應該中獎機率是一樣的呵!」小維笑著說。

 「啊?怎麼會?早點買,大獎比較多,比較容易中吧?」小傑不可置信的問,小哲也睜大了眼睛看小維。

 「一般人都認為一開始大獎都還在,所以中大獎機率高;越到後面,大獎大部分都被刮走了,所以中大獎機率就變低了!」小維說出一般人的想法。

 「咦,不是這樣嗎?」小哲不解的問。

 「舉個最簡單的例子好了,籤筒裡有4支籤,其中1 支是中獎籤,你們覺得第幾個抽籤比較容易中獎?」小維問。

 「應該是第二個或第三個吧?因為不大可能第一個就抽到,也不大可能留到最後一個才抽到!」小傑說。小哲點頭表示認同。

 「那我們用數學來算算看!」小維拿出紙筆,邊寫邊繼續說:「第一個人抽籤時,籤筒裡有4 支籤,其中1 支是中獎籤,所以很明顯的,中獎機率是1/4。而第二個人必須第一個人沒抽中,才輪得到他抽,而他抽的時候,只剩3 支籤,其中1 支是中獎籤,所以中獎機率是3/4×1/3,3/4是第一個人沒抽中的機率(4 支籤抽到3 支沒中的),1/3是他自己抽中的機率,算出來也是1/4。」

 「竟然一樣!」小傑和小哲異口同聲驚呼。

 「同樣邏輯,第三個人想中獎,必須前兩人沒中,所以中獎機率是3/4×2/3×1/2,當然也等於1/4。」小維說。

 「你別說,我想想:3/4是第一個人沒抽中的機率,2/3是第二個人沒抽中的機率,1/2是第三個人自己抽中的機率,對吧?」小傑突然變靈光,完全弄懂算式的意義。

 「沒錯!而第四個人的中獎機率是3/4×2/3×1/2×1/1,結果還是1/4,所以早抽晚抽,中獎機率都一樣。」小維簡單總結。

 「可是這個例子只有1 支中獎籤,刮刮樂大獎有好幾個,不一樣吧!」小傑還是感到困惑。

 「這樣說好了,我們可以把剛剛的4 支籤改成4 顆球,中獎的是紅球,其他是白球,這4 顆球只有4 種排列順序,紅球在哪個位置,就代表第幾個人中獎;每個排列都是4 種中的1 種,所以不管第幾個人抽,中獎機率都是1/4。」小維畫圖說明。

 「用球來看好簡單清楚!」小哲讚嘆。

 「刮刮樂有很多大獎,就簡化假設有5顆球,2 顆紅球表示頭獎,其他是白球,這5 顆球會有以下幾種排列順序。」小維又開始畫圖。

 「一共有10 種?」小傑說。

 「嗯!你們觀察一下,這10 種排列裡面,1 到5 號位置都剛好有4 次是紅球,也就是說這個例子裡,第一個人到第五個人中頭獎機率都是4/10 = 2/5,所以早買晚買,中獎機率都是一樣的。當然啦!如果已經知道所有大獎都被刮走了,那再買就不可能中大獎了!」小維說明。

 「原來如此啊!」小哲恍然大悟。

 「唉!既然早買晚買中獎機率都一樣,我還是沒中,看來我這輩子想當大富翁真的沒希望了!」小傑故意又說起喪氣話,小維和小哲都笑了起來。