■幾何分布と誕生日の問題(その58)

ハルモスの近似公式は,ふたりが同じ誕生日である確率が50%になるためには,cを定数として

  c=(−2log(0.5))^1/2〜1.18

  n0>c×(365)^1/2〜22.5

というものである.この事実は1年が365日であることとかかわっていて,全宇宙的な数学的性質ではない.もし1年が10^20日だとすると

  n>1.18×(10^20)^1/2〜1.18×10^10

を超えないと二人が同じ誕生日となる確率は50%を超えないことがわかる.これは地球の人口よりもはるかに多くなる.

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誕生日が一致する確率の計算

まず、k人すべての誕生日が異なる確率を計算します。

(1−1/365)(1−2/365)(1−3/365)・・・(1−(k-1)/365)

近似式1-x=exp(-x)を使えば

exp(-1/365)exp(-2/365)exp(-3/365)・・・exp(-(k-1)/365)

=exp(-1/365(1+2+3+・・・+(k-1))=exp(-1/365・k(k-1)/2)

=exp(-1/365・k^2/2)

1−exp(-1/365・k^2/2)>1/2

k>(2log2)^1/2・(365)^1/2=1.18(365)^1/2=22.5

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