圆环上随机取3个点组成一个锐角三角形的概率
问题rt,有很多解决方法。
先说结论,锐角三角形的概率是 \(\frac{1}{4}\),钝角三角形的概率是 \(\frac{3}{4}\) ,直角三角形的概率是 \(0\).
1. 微积分
如下图所示:
取单位圆上任意两点点A和B,若ABC三点要够成锐角三角形,则点C必须在DE之间。
设弧AB对应的圆心角为\(\theta\),易知\(\theta\)的概率密度为\(\frac{1}{\pi}\),C点在AB对应的DE段间的概率是\(\frac{\theta}{2\pi}\),因此三个点组成一个锐角三角形的概率为
\[\int_0^\pi \frac{1}{\pi}\cdot\frac{\theta}{2\pi}\mathrm{d}\theta = \frac{\theta ^ 2}{4\pi ^ 2}\bigg|_0^\pi = \frac{1}{4}
\]
2. 几何概型
易知,问题等价于将 \(2\pi\) 分成 \(\alpha, \beta, \gamma\),且都小于\(\pi\)。即
\[\begin{eqnarray}
\alpha + \beta + \gamma & = & 2\pi \\
\alpha & < & \pi \\
\beta & < & \pi \\
\gamma & < & \pi \\
\end{eqnarray}
\]
而样本空间是 \(0 < \alpha < 2\pi , 0 < \beta < 2\pi, 0 < \gamma < 2\pi, \alpha+\beta+\gamma = 2\pi\),
计算一下面积比可得\(\frac{1}{4}\)
参考链接
个性签名:时间会解决一切