淘汰賽 2.2

這段改編自 2010 年 6 月 8 日的對話。

假設有一個乒乓球淘汰賽,共有八人參加。換句話說,有四場初賽,淘汰四個參賽者。餘下的四個進入準決賽。初賽時的比賽對象,由抽籤隨機決定,即是各個可能性的機會均等。

另外,每人在每場勝利的機會相同,都是二分之一。

問題是,其中兩個參賽者 A 和 B,在第二輪比賽,即是準決賽,相遇的機會率有多少?

             (_)  (_)                決賽  

     (_)  (_)        (_)  (_)       準決賽

(_)(_)  (_)(_)  (_)(_)  (_)(_)   初賽

第一對  第二對  第三對  第四對

P 方法:

S 方法:

我們先考慮所有可能排列的總數,放於分母;然後,再考慮可以接受的排列有多少,放於分子。

(_)
(   )

準決賽總共有 8 個可能的參加者, 4 個位置,所以共有 8P4 個可能的排列。(8P4)即是 「8 排 4」,等於 1680。

(__)
(8P4)

而眾多可能的排列中,我們接受的是 A B 對賽的情況,總共有 4 類。

(A)(B)  (_)(_)

(B)(A)  (_)(_)

(_)(_)  (A)(B)

(_)(_)  (B)(A)

所以,分子先有一個(4)的因素。

  (4)
___
(8P4)

另外,餘下有 6 個可能的參加者,兩個位置,所以共有 6P2 個可能的排列。所以,分子再有一個(6P2)。

(4)(6P2)
____
  (8P4)

結論是, A 和 B 在準決賽相遇的機會是 1/14。

(4)(30)
____
 (1680)

= 1/14

答案和 P 方法的結果相同,即是正確的機會很大。

— Me@2012.10.22

致讀者:如發現本文有思考漏洞,或者運算錯誤,請以電郵告知本人。謝謝!

— Me@2012.10.17

2012.10.22 Monday (c) All rights reserved by ACHK

淘汰賽 2.1

這段改編自 2010 年 6 月 8 日的對話。

假設有一個乒乓球淘汰賽,共有八人參加。換句話說,有四場初賽,淘汰四個參賽者。餘下的四個進入準決賽。初賽時的比賽對象,由抽籤隨機決定,即是各個可能性的機會均等。

另外,每人在每場勝利的機會相同,都是二分之一。

問題是,其中兩個參賽者 A 和 B,在第二輪比賽,即是準決賽,相遇的機會率有多少?

             (_)  (_)                決賽   

     (_)  (_)        (_)  (_)       準決賽

(_)(_)  (_)(_)  (_)(_)  (_)(_)   初賽

第一對  第二對  第三對  第四對

P 方法:

在準決賽相遇的先決劇情是

1. A B 的初賽比賽位置,可以令他們晉級後相遇;

2. A B 在初賽各自勝利。

先考慮第一點,有關 A B 的初賽位置。我們假想先放 A、B 的其中一個,例如 A,在適當的位置。然後,再放 B 於適當的位置。

(_)(_)

只要把兩個機會率相乘,就代表 A 和 B 都在適當位置的機會。

首先,第一個人放在哪個位置都可以,所以第一個人的位置一定會適當,機會率是一(1)。亦即是話,對於第一個人來說,有 8 個可能的位置,而 8 個都可以接受,所以機會率是八分之八(8/8)。

(1)(_)

然後,對於第二個人來說,有 7 個可能的位置,而只有 2 個可以接受。亦即是話,如果 A 已經選定比賽位置,而 B 又要和 A 於準決賽相遇的話, B 就只有兩個選擇。例如,如果 A 在第一對位置出現, B 就一定要在第二對位置參賽。所以, B 在適當位置的機會率是七分之二(2/7)。

(1)(2/7)

另外, A B 在初賽各自要勝利。所以,要乘多兩個二分之一。

(1)(2/7)(1/2)(1/2)

結論是, A 和 B 在準決賽相遇的機會是 1/14。

(1)(2/7)(1/2)(1/2)= (1/14)

S 方法:

— Me@2012.10.21

致讀者:如發現本文有思考漏洞,或者運算錯誤,請以電郵告知本人。謝謝!

— Me@2012.10.17

2012.10.21 Sunday (c) All rights reserved by ACHK

淘汰賽 1.2

這段改編自 2010 年 6 月 8 日的對話。

假設有一個乒乓球淘汰賽,共有八人參加。換句話說,有四場初賽,淘汰四個參賽者。餘下的四個進入準決賽。初賽時的比賽對象,由抽籤隨機決定,即是各個可能性的機會均等。問題是,其中兩個參賽者 A 和 B,在初賽相遇的機會率有多少?

P 方法:

S 方法:

初賽共有 8 格參賽位置,即是 4 對。

(_)(_)  (_)(_)  (_)(_)  (_)(_)

我們先考慮所有可能排列的總數,放於分母;然後,再考慮可以接受的排列有多少,放於分子。

(_)
(   )

總共有 8 個人 8 個位置,所以共有 8! 個可能的排列。

(_)
(8!)

而我們想要的結果是, A、B 在初賽相遇。我們接受的可能性包括,

A、B 在第一對參賽位置、

(A)(B)  (_)(_)  (_)(_)  (_)(_)

A、B 在第二對參賽位置、

(_)(_)  (A)(B)  (_)(_)  (_)(_)

A、B 在第三對參賽位置、

(_)(_)  (_)(_)  (A)(B)  (_)(_)

或者 A、B 在第四對參賽位置。

(_)(_)  (_)(_)  (_)(_)  (A)(B)

所以,分子有一個(4)的因素。

(4)
__
(8!)

然後,考慮到即使 A、B 的內部對調位置,結果都可以接受:

(B)(A)  (_)(_)  (_)(_)  (_)(_)

(_)(_)  (B)(A)  (_)(_)  (_)(_)

(_)(_)  (_)(_)  (B)(A)  (_)(_)

(_)(_)  (_)(_)  (_)(_)  (B)(A)

分子再有一個(2)。

(4)(2)
___
  (8!)

餘下有 6 個位置給 6 個人選擇。所以,分子還有一個(6!)。

(4)(2)(6!)
_____
    (8!)

結論是, A 和 B 在初賽相遇的機會是 1/7。

(4)(2)(6!)
_____
    (8!)

= (1/7)

答案和 P 方法的結果相同,即是正確的機會很大。

— Me@2012.10.18

致讀者:如發現本文有思考漏洞,或者運算錯誤,請以電郵告知本人。謝謝!

— Me@2012.10.18

2012.10.19 Friday (c) All rights reserved by ACHK

淘汰賽 1.1

這段改編自 2010 年 6 月 8 日的對話。

假設有一個乒乓球淘汰賽,共有八人參加。換句話說,有四場初賽,淘汰四個參賽者。餘下的四個進入準決賽。初賽時的比賽對象,由抽籤隨機決定,即是各個可能性的機會均等。問題是,其中兩個參賽者 A 和 B,在初賽相遇的機會率有多少?

P 方法:

初賽共有 8 格參賽位置,即是 4 對。

(_)(_)  (_)(_)  (_)(_)  (_)(_)

我們假想先放 A、B 的其中一個,例如 A,在適當的位置。然後,再放 B 於適當的位置。

(_)(_)

只要把兩個機會率相乘,就代表 A 和 B 都在適當位置的機會。

首先,第一個人放在哪個位置都可以,所以第一個人的位置一定會適當,機會率是一(1)。亦即是話,對於第一個人來說,有 8 個可能的位置,而 8 個都可以接受,所以機會率是八分之八(8/8)。

(1)(_)

然後,對於第二個人來說,有 7 個可能的位置,而只有 1 個可以接受。亦即是話,如果 A 已經選定比賽位置,而 B 又要和 A 於初賽相遇的話, B 就只有一個選擇,所以 B 在適當位置的機會率是七分之一(1/7)。

(1)(1/7)

結論是, A 和 B 在初賽相遇的機會是 1/7。

(1)(1/7)= (1/7)

S 方法:

— Me@2012.10.17

致讀者:如發現本文有思考漏洞,或者運算錯誤,請以電郵告知本人。謝謝!

— Me@2012.10.17

2012.10.17 Wednesday (c) All rights reserved by ACHK

Independent vs Mutually Exclusive

這段改編自 2010 年 6 月 8 日的對話。

大部分 probability(機會率)的初學者,都會混淆「independent events」(獨立事件)和「mutually exclusive events」(互斥事件)。只要記住以下兩個重點,就不會再混淆兩者。

第一個重點是,「兩件事」和「一件事」之別。「Independent」通常是指,兩件事件互不相干。「Mutually exclusive」通常是指,同一件事件的兩個可能結果,不會同時發生。例如,骰子甲和骰子乙是 independent 的話,即是甲乙的結果不會影響對方。而骰子甲不會在同一次,同時「擲到 2」和「擲到 3」。所以,「甲 2」和「甲 3」是 mutually exclusive 事件。

第二個重點是,「沒有關係」和「有關係」之別。「Independent」是指,兩個結果互不相干。「Mutually exclusive」是指,兩個結果十分相干;它們是敵人關係。

— Me@2012.10.13

2012.10.13 Saturday (c) All rights reserved by ACHK

Now or Never

活在當下

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

很多同學也有一種逃避的心態。在家裡溫習時,遇到不懂的東西,一點也不思考,而打算回校才問老師;回到學校時,遇到不懂的東西,一點也不發問,而打算回家才慢慢研究。「家中的自己」和「學校的自己」,不斷互相推卸責任,結果一事無成。

恰當的心態是,學習每一個課題時,凡事可以立刻明白的東西,就要做到立刻明白。你要假想,這是你在公開試之前,最後一次的機會,可以詳細地研習這一課。而你亦要知道,這個「假想」,並不真的是「假想」,而是「實情」。

公開試的課程十分緊迫,是一個「長江後浪推前浪」的結構。一課完成後,就會馬上開始下一課,而且一課比一課艱深,並不會有大量時間給你回頭。如果你的智力高到,可以回頭把之前的課題,百分百重新學習一次的話,你當初就不會落後。

留意,有些東西,是不可以立刻明白的。正確的應對是,你先把那些問題,放於你的「魔法筆記」中,容後再發問或者研究;而不是奢望,之後會有時間,把該課的所有東西,重新研習一次。

— Me@2012.10.08

2012.10.08 Monday (c) All rights reserved by ACHK

考試美術 1.2

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

正確的方法是,你先把整幅畫(人、樹、屋)的大致輪廓,先畫出來。因為你只是令「人、樹、屋」成形,所花的的時間一定不多。接著,你才為整幅畫,畫第一重的細節。之後,還有時間剩餘的話,你就加上第二重的細節。下一步,再有時間的話,你再增添第三重的細節,如此類推。

這個策略的好處是,無論考官在什麼時刻宣佈停筆,你都可以宣稱,你的畫作經已經完成。你不可能不合格。

— Me@2012.09.26

2012.09.26 Wednesday (c) All rights reserved by ACHK

考試美術 1.1

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

當年我報考中學會考的美術科。該科有兩份卷。第一份是素描;第二份我選修了設計。每份卷的考試時間長度,都是三個小時。

美術老師教了我,一個至關重要的考試技巧。在一份卷的三個小時內,千萬不要力臻完美,十分詳細地畫任何一部分;因為,那樣會令你沒有足夠時間,去畫作品中的其他部分,而導致該卷不合格。

例如,試題的要求是,畫一個人、一棵樹 和 一間屋。如果你打算集中火力,先「完成」那間屋,才開始描繪其他的話,計劃就一定行不通。任何一部分,你都可以不斷迫近完美,無限詳細地畫下去,並沒有所謂「客觀的完成」。所以,「打算先『完成』那間屋」的真正意思是,你不企圖畫其他。

典型的劇情是,你花了頭兩個小時,都仍然在畫那間屋,不肯放手。結果,拖到二小時三十分,才開始用餘下的半小時,將「人」和「樹」草草了事。到頭來,三樣東西中,你只畫了一樣,是似模似樣的。你根本沒有完成試題的基本要求,成績自然是不合格,

— Me@2012.09.23

2012.09.23 Sunday (c) All rights reserved by ACHK

背公式

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

背誦公式時,不能單靠直接的背誦。你還要透過做大量的題目練習,才能有長久的記憶,因為題目有上文下理,你會知道什麼時候,應該用什麼公式。只是憑空背誦公式,是沒有用的。

— Me@2012.09.18

2012.09.18 Tuesday (c) All rights reserved by ACHK

diff 5

這段改編自 2010 年 3 月 27 日的對話。

有一種電腦程式,叫做「diff」(差分),作用是比較兩個檔案,顯示它們的差別。例如,《維基百科》的文章不斷被人修改更新。如果你想知道《香港》條目,昨天和今天的版本有何不同,你只要「diff」了兩個版本就可以。亦即是話,「diff」程式會自動顯示兩個版本的差別,而毋須靠你自己「徒手」比較。

「diff」這個動詞概念,即使是對日常生活,也十分有用。例如,去年我和我物理碩士班的一位同學說:「我現在聽課時,再不會把教授講的所有東西,都記錄下來。無論是在心中還是紙上,做筆記時,我只會留意,我已知的和教授講的,有什麼差別。」換句話說,我 diff 了「自己所知」和「教授所講」。一方面,那節省了我大量心神時間。另一方面,那有助我把握重點,加強記憶。

— Me@2012.09.14

2012.09.14 Friday (c) All rights reserved by ACHK

無限年

蘋果 與 Apple, 1.2 | Electric Field and Electric Potential, 1.2 | 物理語言 1.2

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

你在讀數學和物理時遇到的困難,有時,其實不是「數學問題」或者「物理問題」,而是「語言問題」。

例如,如果我不跟你說,「electric field」(電場)和「electric potential」(電勢),其實是描述同一類物理現象的兩種不同語言,你可能一直會以為,它們是兩種不同的東西,繼而反覆思考它們的關係,庸人自擾一番。

所以,下次在 數學、物理 或 其他科 遇到疑惑時,你要知道,那很大機會是「語言問題」。只要把相關問題的重要字眼釐清,難題的神秘感往往會自然消失。

又例如,讀「微積分」時,「無限」好像十分驚嚇。其實,並不是真的有一樣東西,或者一個數字,叫做「無限」。它只是一個語言的技巧,說話的方法。每逢我們說「無限」時,即是沒有那樣東西。

例如,甲問乙:「你欠我的錢,什麼時候會歸還呢?」

乙答:「無限年之後。」

乙的意思,並不是真的有一個時間長度,叫做「無限年」。他等「無限年」之後,會把錢還給甲。乙的真正意思是,他不肯還錢。

再例如,「無人跑得快過我」,並不是指有一個人名叫「無人」,他跑得快過我。「無人」只是一種說話的方法。「無人跑得快過我」的真正意思是,「我是所有人之中,跑得最快的。」

— Me@2012.09.10

2012.09.10 Monday (c) All rights reserved by ACHK

蘋果 與 Apple, 2.3

Electric Field and Electric Potential, 2.3 | 物理語言 2.3

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

但是,表示 electric field(電場)時,如果真的在空間上的每一點,也畫一支箭的話,會十分麻煩。而且,那些箭會互相重疊,令你看不清楚每一支箭的長度。不知道箭的長度,就即是不知道空間上每一點,對應的 electric field 強度。

所以,物理學家把原本「箭的長度,代表乙所感受到的力的大小;箭的方向,代表力的方向」的計劃,修改了一點。現在,所有箭也是無限長,稱為 electric field lines 電力場線,或者「電力線」。箭的方向,仍然代表電荷乙所感受到的力的方向。而力的大小,則改為以 electric field lines 的密度來代表。

This file is made available under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.

— Me@2012.09.07

2012.09.07 Friday (c) All rights reserved by ACHK

蘋果 與 Apple, 2.2

Electric Field and Electric Potential, 2.2 | 物理語言 2.2

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

空間上,每一點有一個數字,就為之有一個「field」。例如,這兒的空間有溫度。這一點是 26 度、那一點是 27 度、另一點是 26.5 度 等等。你發覺在這兒空間上的每一點,都可以標籤一個數字,用來代表溫度。所以我們說,這裡有一個 temperature field(溫度場)。 

溫度是 scalar(純量)還是 vector(向量)?

溫度是 scalar。溫度只是用數字來代表,沒有所謂方向。所以,我們亦可以說,這裡有一個 temperature scalar field。

如果我們放一粒 electric charge(電荷)在這兒,為什麼我們會說,它的周圍會形成一個 electric field(電場)呢?

假設原本的 electric charge 叫做「甲」。如果我們放另一粒 electric charge(電荷乙)在甲附近的任何一點,乙都會感受到一個 force(力)。(至於是吸力或斥力,則要視乎甲乙是同性還是異性。)在這一點,乙會感受到 26N 的力;在那一點,則感受到 27N;另一點是 26.5N 等等。你發覺在甲附近空間上的每一點,都可以標籤一個數字,用來代表力的強度。所以我們說,這裡有一個 force field(力場)。 

由於這個 force field 是由 electric charge 引起的,所以這個 field 又稱為 electric force field(電力場)。另外,要表示 force(力),單單用數字是不足夠的,因為力除了有大小外,還有方向。所以,「force field」的意思,不單是指空間上的每一點有一個數字,而且指每一點有一支箭。箭的長度,代表乙所感受到的力的大小;箭的方向,代表力的方向。換句話說,力是 vector(向量)。所以我們說,電荷甲的周圍,有一個 electric force vector field(電力向量場),簡稱 electric field(電場)。

This file is made available under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.

— Me@2012.09.04

2012.09.04 Tuesday (c) All rights reserved by ACHK

蘋果 與 Apple, 2.1

Electric Field and Electric Potential, 2.1

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

「Field」(場)貌似是一個抽象的概念。實質可以很簡單容易。究竟什麼是「field」(場)呢?

空間上,每一點有一個數字,就為之有一個「field」。例如,這兒的空間有溫度。這一點是 26 度、那一點是 27 度、另一點是 26.5 度 等等。你發覺在這兒空間上的每一點,都可以標籤一個數字,用來代表溫度。所以我們說,這裡有一個 temperature field(溫度場)。 

— Me@2012.09.01

2012.09.01 Saturday (c) All rights reserved by ACHK

蘋果 與 Apple

Electric Field and Electric Potential

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

千萬不要以為,「electric field」(電場)和「electric potential」(電勢)是兩種不同的東西。實情是,它們只不過是,描述同一類物理現象的兩種不同的語言。換言話說,同一個電學現象,你既可以用「electric field」來解釋,亦可以用「electric potential」來說明。

例如,有一對金屬板,左邊帶正電,右邊帶負電。如果放一粒正電荷於兩者之間,該正電荷會向右走。

This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

這個現象,一方面,你可以用「electric field」來解釋:因為 electric field lines(電力線)向右指,而正電荷的天性是,跟著電力線的方向走,所以該正電荷會向右走。

另一方面,你亦可以用「electric potential」來解釋:因為左邊的 electric potential 高於右邊,而正電荷的天性是,由高 potential 的地方,流向低 potential,所以該正電荷會向右走。

記住,「electric field」(電場)和「electric potential」(電勢)不是兩種東西,而是同一種東西的兩種語言。就正如「蘋果」和「apple」,它們是同一種東西的兩種語言。至於用哪一種語言,則要視乎情況而定,哪一種比較方便就用哪一個。例如,見到中國人時,就用「蘋果」;見到英國人時,則用「apple」。

— Me@2012.08.30

2012.08.30 Thursday (c) All rights reserved by ACHK

Normal Reaction

法向力

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

為什麼會有 normal reaction(法向力)?

物質由粒子組成。那些粒子無論是原子還是分子,粒子表面都是佈滿電子。電子帶負電。兩件物件接觸(甚至相撞)時,會排斥對方,是因為他們表面的電子,負負相斥。

Normal reaction 歸根究底,來自電力(electric force)。

— Me@2012.08.24

2012.08.24 Friday (c) All rights reserved by ACHK

微積分 1.2

背誦製成品 9

這段改編自 2010 年 6 月 9 日的對話。

你試想想,傳說中的「微積分」,運算的過程中,其實是在做什麼?

其實,「運算」時,你只是在憶述之前背誦了「微積分」公式,而不是真的什麼「運算」或者「思考」。

當然「微分」有「機械程序」可以跟,意思是,去到任何一步,你都會很明顯知道,接著應該要用哪一道公式;而「積分」則沒有,所以「積分」會困難一點,會有更強貌似「運算」的感覺。但是,那強烈一點的「運算」感覺,其實都是來自,腦中搜索公式的過程,只是搜索的範圍大一些罷了。做「積分」時,你需要回憶和下載一生(甚至乎前生)以來,所學過的「積分」公式和技巧。

如果暫時回憶失敗,找不到所需的公式的話,你就應該暫時中止該題,改為先做其他題目。有時間剩下時,才回去「重新搜索」。

— Me@2012.08.18

2012.08.18 Saturday (c) All rights reserved by ACHK

巴士原理

背誦製成品 8

這段改編自 2010 年 6 月 3 日的對話。

除非考試課程範圍有要求,否則,有很多公式或者現成的方法,你可以立刻使用,而毋須百分百追求它們的來源出處。千萬不要有一個心態:我要百分百明白一樣東西,才肯使用它。有著這個心態的話,莫講話讀書考試,就連日常生活,你也會過不到,例如:

甲:你不是趕時間的嗎?為什麼不肯上那輛巴士(公共汽車)?

乙:因為我想來想不通,那輛巴士運作原理。為什麼它可以高速行走的呢?

甲:……

這個雖然是一個荒誕笑話。但是,有很多年青人,正正是抱著這個荒誕的心態去讀書。我年青時都是那樣,節外生枝後再節外生枝,導致浪費了極多的讀書時間。

留意,我並不是叫你在讀書時,每每不求甚解。我的意思是,「百分百明白」並不是合理的期望,因為你沒有無限的時間。學習任何一樣東西時,明白到一定的程度後,你就要立刻練習使用,而不應節外生枝。

至於要明白到什麼程度,則要視乎上文下理。例如,如果你是巴士乘客,你只要明白如何付款、在那個站上車 和 在那個站下車。即使你是巴士司機,你亦毋須明白太多巴士的機械原理。你只要明白如何安全地駕駛那輛巴士就可以。如果你是修理巴士的師傅,你就真的要明白,為何巴士可以行走。

— Me@2012.08.09

2012.08.09 Thursday (c) All rights reserved by ACHK

讀書技巧

這段改編自 2010 年 6 月 2 日的對話。

讀書技巧不應一次過學太多,因為學了一個讀書技巧以後,你要嘗試學以致用,從而把它修改到最適合自己的版本。

一次過學太多的話,你就會來不及測試運用。讀書技巧如果不能充分利用,學來也沒有意思。

— Me@2012.07.03

2012.07.03 Tuesday (c) All rights reserved by ACHK

反破壞教育

這段改編自 2010 年 6 月 2 日的對話。

我教你們的讀書或處世技巧,不要隨便跟人講。

對方是好人,你才教給他。對方是壞人,就千萬不要教,因為提升壞人的社會地位,等於破壞社會。

— Me@2012.07.01

2012.07.01 Sunday (c) All rights reserved by ACHK