第1章 番外:奇奇怪怪的解题方法(1/2)

关于那个问题:

假设小镇中现在有100人,且这一代人都可以两两配对形成50对夫妻,算上生产力地下等因素,古代盛世孩子的存活概率大概是50%,假设每对夫妻可以生0~8个孩子。然后,假设天资卓越可以成为仙人的概率是0.2%,仙人可以永远存活下去,且因为仙人生命周期极其漫长,所以其生的一两个孩子可以忽略不计,问,经过漫长的时间,是否有一天,活着的人中全部都是仙人?

让我们先定义一个模型。

假设o-t代表第t代的普通人口数量。第t代的所有普通人都会配对形成o-t\/2对夫妻。

这里,o-t可能是奇数,也可能偶数,是奇数的时候会导致有人无法配对,所以这里,我们直接假设o-t总是偶数。

每对夫妻生小孩,令b为每对夫妻的存活小孩数量,首先,我们假设b是常数。

那么,第t代夫妻所生的存活小孩数量总数为:

(o-t\/2)*b

每个小孩成为仙人的概率为:p=0.002,因此,成为仙人的小孩数量为:[(o-t\/2)*b]*p

成为普通小孩的数量为:[(o-t\/2)*b]*(1-p)。

第t代普通人在生育之后死亡,因此第t+1代的普通人口数量等于第t代夫妻所生小孩中称为普通人的数量。也就是:o-t+1=[(o-t\/2)*b]*(1-p)

而与此同时,仙人的数量会增加,令p-t为第t代开始时仙人的数量。仙人不会死亡,且生育的小孩不计,因此p-t为递增函数,第t代中称为仙人的小孩数量会加入到仙人群体,所以:

p-t+1=p-t + [(o-t\/2)*b]*p

根据初始条件,第零代:p-0=0,o-0=100

不难看出,当o-t=0的时候,普通人数量为零,存活的所有人都是仙人。

根据o-t+1的公式:o-t+1=[(o-t\/2)*b]*(1-p)

可以看出,这是一个线性递推的关系。

令r=[b*(1-p)]\/2

那么,o-t+1=r*o-t

所以,o-t-t+1=r*o-t-t

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