* Проблемът на Марков за иглата
Публикувано на 03 март 2010 в раздел Вероятности.
Задача: В равнината имаме мрежа от еднакви триъгълници с лице F и със страни a, b и c и ъгли α, β и γ. Каква е вероятността отсечка PQ с дължина l, по-малка или равна на най-късата височина на триъгълника, да лежи изцяло в някой триъгълник?
Решение: Нека вземем един от триъгълниците и го означим с ABC. Построяваме координатна система с ос Ox минаваща по отсечката AB. Нека ъгъла, който отсечката PQ сключва с оста Ox е θ.
Прекарваме три отсечки с центрове върховете A, B и C, успоредни на PQ и с дължина l. От върховете двете от тези построени отсечки, които са изцяло извън триъгълника ABC, построяваме успоредни прави на страните на триъгълника и взимаме пресечните им точки (без да ограничаваме множеството на решенията ще ги приемем за A' и B', защото означенията на върховете на ABC могат да се променят). Нека върха на построената отсечка, чиято половина лежи вътре в триъгълник ABC я наречем C'. Получаваме триъгълник A'B'C':
Ако центърът на иглата PQ (точка K) лежи вътре в триъгълник A'B'C', то самата игла ще лежи изцяло вътре в триъгълник ABC.
Елементарната вероятност е:
Да изчислим дължината на отсечката A'B': |A'B'|= |AB| - |B'N'|.
От триъгълник MB'N се вижда, че:
Така и чрез A'C' можем да изчислим вероятността на точка K да лежи вътре в триъгълника (спрямо точката A):
Заместваме циклично a, b и c и съответно α, β и γ и така получаваме PB и PC. Така окончателно получаваме P = PA + PB + PC
=>
Задача: При всяко a, b и c (изпълняващи условията за съществуване на триъгълник) ли може да се построи плътна мрежа от триъгълници в равнината?
Задача: Как ще се реши задачата, ако l е поне по-голямо от най-малката височина на триъгълника?
Добави коментар