百枚錢幣鼓士氣出自哪個典故?作為數學故事,其中的道理是什麼?

狄青是北宋名將,出身貧寒,從小胸懷大志。16歲那年,開始了他的軍旅生涯。他驍勇善戰,當了低階軍官後,常常充當先鋒,帶領士兵衝鋒陷陣。他每次作戰時都披頭散髮,戴著銅面具,一馬當先,所向披靡。在4年時間裡,參加了大小25次戰役,身中8箭,但從不畏怯。由於狄青屢立戰功,被提升為將軍。

北宋皇祐年間,廣西少數民族首領儂智高起兵反宋,自稱仁惠皇帝,招兵買馬,攻城略地,一直打到廣東。朝廷幾次派兵征討,均損兵折將,大敗而歸。此時,狄青自告奮勇,上表請行。宋仁宗十分高興,任命他為討伐儂智高的主帥,並在垂拱殿為狄青設宴餞行。由於前幾次征討失敗,士氣低落,如何振奮士氣便成了問題。

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為了克服兵將們的畏敵情緒,狄青想出了一個辦法。他率官兵剛出桂林之南,就到神廟裡拜神,祈求神靈保佑。他拿出100枚銅錢,當著全體官兵的面向上蒼祝告:“如果上天保佑這次一定能打勝仗,那麼我把這100枚錢扔到地上時,請神靈使錢面全都朝上。”左右的官員都很擔心,怕弄不好反而會影響到士氣,勸狄青不要這樣做。但狄青沒有理睬,在眾目睽睽下,扔下了100枚銅錢。待銅錢落地,眾人便迫不及待地上前觀看。

不可思議的是,百枚銅錢竟真的全部正面朝上。官兵見神靈保佑,頓時歡呼雀躍,軍心大振。狄青當即命令左右侍從,拿來100根鐵釘,把銅錢原封不動地釘在地上,蓋上青布,親自封好,說:“等我們打了勝仗回來,再來感謝神靈。”然後帶領官兵南進,與儂智高決戰,結果大敗儂智高,“追趕五十里,斬首數千級”,俘獲儂智高的主將57人。

儂智高逃到雲南大理,後來死在那兒。在狄青扔錢之前,發下話要使錢幣全部正面朝上。他的左右官員都很擔心,這是有道理的。當我們扔下1枚錢時,錢面可能朝上,也可能朝下,有兩種不同的結果。也就是說,扔1枚錢時,正面朝上的可能性有1/2。當扔2枚錢時,錢面朝上或朝下就會有4種結果:或者2枚都面朝上,或者2枚都面朝下,或者1枚面朝上另1枚面朝下,或者另1枚面朝上1枚面朝下,那麼,同時兩枚都朝上有1/4的可能性。

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同理,扔3枚錢時,錢面全部朝上有1/8的可能性;扔4枚錢時,錢面全部朝上有1/16的可能性……扔100枚錢時,錢面全部朝上的可能性幾乎為0。也就是說,要使100枚錢幣扔下去全部朝上幾乎是不可能的事,所以狄青的官員們的擔心是有道理的。要使錢面全部朝上,那真的要靠神靈庇佑。沒想到這種可能性微乎其微的事居然發生了,難怪官兵們要歡呼雀躍,認為必打勝仗無疑。這種可能性的計算實際上就是被稱為“機率”。

在機率論的發展過程中,很多知名的數學家都做過擲錢幣的實驗。他們反覆擲一枚錢幣,計算正面出現的次數。結果發現,正面出現的可能性確實接近於1/2。擲1枚錢幣時正面出現的機會是1/2。不信你也可以拿硬幣去試試。不僅是1枚,而且可以試試多枚硬幣出現正面向上的機會是多少。

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