Pergunte ao Mago #413
Existe alguma maneira de fazer uma troca de presentes de Amigo Secreto que atenda aos seguintes requisitos:
- Ninguém dá um presente a si mesmo.
- Não há segundas chances.
- Ninguém sabe de nada, exceto para quem devem comprar.
- Cada partida tem a mesma probabilidade de sucesso.
Sim! Eu chamo isso de método Hannah Fry.
- Crie um conjunto de cartas como mostrado abaixo. Cada carta deve ter um número único na parte superior e inferior. No exemplo abaixo, o número é 23.
- Embaralhe as cartas e empilhe-as novamente.
- Mantendo a pilha intacta, corte cada carta ao longo da linha de referência no meio, criando duas pilhas.
- Corte e complete o corte de UMA das pilhas.
- Distribua a carta do topo de cada pilha, uma de cada vez, para cada participante.
- Crie uma lista numerada e peça a todos que escrevam seu número nela.

Após esse procedimento, cada pessoa receberá dois cartões com dizeres como, por exemplo, "Você é o número 13" e "Você está comprando para o número 7". Uma vez preenchida a lista, todos saberão para quem comprar, mas não terão ideia de quem está comprando para eles.
Fonte: Os problemas com o Papai Noel Secreto - Numberphile .
Aqui está minha solução (PDF).
Em média, quantas rolagens são necessárias em cada um dos sólidos platônicos para rolar qualquer lado que já tenha sido rolado anteriormente?

Fonte da imagem: Wikipédia
Aqui está a resposta em número de lados.
| Lados | Rolos médios |
|---|---|
| 4 | 3,218750 |
| 6 | 3,774691 |
| 8 | 3,846558 |
| 12 | 5.036074 |
| 20 | 6,293585 |
Vamos analisar o caso específico de um cubo de seis lados.
- A probabilidade de o experimento terminar em dois lançamentos é de 1/6.
- A probabilidade de o experimento terminar em três lançamentos é (5/6)*(2/6).
- A probabilidade de o experimento terminar em quatro lançamentos é (5/6)*(4/6)*(3/6).
- A probabilidade de o experimento terminar em cinco lançamentos é (5/6)*(4/6)*(3/6)*(4/6).
- A probabilidade de o experimento terminar em seis lançamentos é (5/6)*(4/6)*(3/6)*(2/6)*(5/6).
- A probabilidade de o experimento terminar em sete lançamentos é (5/6)*(4/6)*(3/6)*(2/6)*(1/6)*(6/6).
Seja pr(n) = probabilidade de o experimento terminar em n lançamentos.
O número esperado de lançamentos é: 2*pr(2) + 3*pr(3) + 4*pr(4) + 5*pr(5) + 6*pr(6) + 7*pr(7) =
2*(1/6) + 3*(5/6)*(2/6) + 4*(5/6)*(4/6)*(3/6) + 5*(5/6)*(4/6)*(3/6)*(4/6) + 6*(5/6)*(4/6)*(3/6)*(2/6)*(5/6) + 7*(5/6)*(4/6)*(3/6)*(2/6)*(1/6)*(6/6) =~ 3,774691358.