素材-全国-2019_班主任必备 故事学数学 一名数学家＝十个师.doc

1一名数学家＝十个师在第二次世界大战中，盟军为了和德国法西斯作战，需将大量军需物品穿过大西洋运送到各个战场。可是在战争开始初期，负责运送物资的英美船队常常受到德国潜艇的袭击，损失惨重。当时英美两国限于实力，无力增派更多的护航舰，一时间德军的“潜艇战”搞得盟军焦头烂额，海上运输成了令人头疼的问题。在这进退两难之际，有位美国海军将领专门去请教了几位数学家。数学家运用概率论分析后发现，运输舰队与敌军潜艇相遇是一个随机事件，即船队是否被袭击，取决于航行过程中是否与敌潜艇相遇，而与敌潜艇是有可能发生相遇、又有可能不发生相遇的。从数学角度来看这一问题，它具有一定的规律。1.一定数量的船只，编队规模越小，批次就越多；批次越多，与敌潜艇相遇的概率就越大。比如，5位同学放学后各自回到自己的家里，老师要找一位同学，随便去哪一位同学家都行。但若这5位同学都集中在其中某一位同学家里，老师可能要找几家才能找到他们，一次找到的可能性只有五分之一，即20%。2.—旦与敌潜艇相遇，船队的规模越小，每艘船被击中的对能性就越大。这是因为德军潜艇的数量与船队的数量相比总是少的，潜艇所载弹药有限，每次袭击，不论船队规模多大，被击沉的数目基本相等。假如运输船的总量为100艘，按每队20艘船编队，就要编成5队；而按每队10艘船编队，就要编成10队。两种编队方式与敌潜艇相遇的可能性之比为5：10,即1:2。假设每次遭到敌潜艇袭击损失5艘运输船，那么，上述两种编队方式中每艘船被击中的可能性之比为：=1:2。两者结合起来看，两种编队方式中每艘运输船与敌潜艇相遇并被击沉的可能性之比为1:4。这说明，100艘运输船，编成5队比编成10队的危险性小。美国海军接受了数学家的建议，改进了运输船由各个港口分散起航的做法，命令船队在指定海域集合，再集体通过危险海区，然后各自驶向预定港口。奇迹出现了，盟军船队遭袭击被击沉的概率由原来的25%降低为1%,大大减少了损失，保证了战略物资的供应。可见，一名优秀数学家的作用多么巨大！