Pentru a vă înregistra, vă rugăm să trimiteți un email către administratorul site-ului.
Pune o întrebare

3.7k intrebari

6.8k raspunsuri

15.5k comentarii

2.5k utilizatori

4 plusuri 0 minusuri
517 vizualizari

Trasez pe o hîrtie o serie de linii orizontale și una de linii verticale care formează o rețea de pătrate cu latura a. Pun hîrtia pe podea și arunc deasupra ei o monedă cu diametrul d. Aruncarea se face total aleator, încît moneda are o probabilitate uniformă de a cădea în orice loc de pe caroiaj.

Care este probabilitatea ca moneda să nu intersecteze nici o linie a caroiajului? (Calculați și numeric pentru cazul particular d = a/2.)

Presupunem că toate aspectele problemei sînt ideale: liniile sînt infinit de subțiri, moneda are forma unui disc perfect, hîrtia e infinită etc.

Expert (12.9k puncte) in categoria Matematica

1 Raspuns

4 plusuri 0 minusuri
 
Cel mai bun raspuns
 Observăm la început că diametrul monedei trebuie să fie mai mic decât latura pătratului care determină caroiajul. Dacă d>a, probabilitatea ceruta P=0. 
 Aruncând o monedă la întâmplare, ne putem afla în una din următoarele situații: 
 1. Moneda nu intersectează nicio linie a caroiajului, adică se află în întregime în interiorul unui careu; 
 2. Moneda acoperă parțial două careuri, și intersecteaxa o latură comună a două pătrate; 
 3. Moneda acoperă parțial 3 pătrate; 
 4. Moneda acoperă parțial 4 pătrate. 
 Observăm că ne aflăm în situația descrisă la punctul 1., în care moneda se află complet într-un pătrat, ceea ce este echivalent cu a spune că nu intersectează nicio linie a caroiajului. 
  
 Probabilitatea cerută este dată de raportul dintre cazurile favorabile și cazurile posibile. 
  
 Luând un careu oarecare, constatăm că centrul monedei se poate afla oriunde pe suprafața lui, ceea ce reprezintă totalitatea cazurilor posibile. 
  
 Cazurile favorabile sunt date de situația în care moneda nu atinge marginile, ceea ce înseamnă că centrul monedei trebuie să fie situat la o distanță mai mare de d/2 față de oricare din laturile careului. 
 Aceasta înseamnă că centrul monedei se poate afla în orice punct de pe suprafața unui pătrat interior cu latura egală cu (a-d), situat în careul mare în așa fel încât laturile sale sunt paralele cu cele ale pătratului mare și se află fiecare la o distanță de  d/2 de latura a corespondenta. 
  
 Raportul dintre cazurile favorabile și cele posibile este egal cu raportul ariilor celor 2 pătrate, respectiv a celui de latură (a-d) și de latură a. 
  
 Prin urmare, probabilitate cerută P=(a-d)^2/a^2 sau P=(1-d/a)^2. 
  
 Pentru cazul particular, înlocuind în relație d=a/2 rezultă P=1/4. 
Senior (6.6k puncte)
0 0
Răspuns corect, mai puțin pentru cazul d>a, cînd P=0. Dar probabil e doar din neatenție. Ați gîndit bine, asta e important.
0 0
Desigur, pentru d>a moneda intersectează tot timpul cel puțin o linie, deci probabilitatea cerută în problemă e nulă. Mulțumesc pentru observație. Editez pentru a nu aparea confuzii.
0 0
Iată o problemă asemănătoare, așa-numita problemă a acului lui Buffon. În loc de caroiaj, pe hîrtie desenez numai o serie de linii paralele și echidistante. În loc de monedă arunc un ac, a cărui lungime este egală cu distanța dintre linii. Care e probabilitatea ca acul să intersecteze o linie de pe hîrtie? Aruncarea se face în așa fel încît atît orientarea acului cît și poziția lui în raport cu liniile să fie total aleatoare.

Ce e interesant la problema asta e că permite măsurarea valorii numărului pi. Necazul este că acul trebuie aruncat de foarte multe ori pentru a obține o precizie cît de cît folositoare (e mai simplu să măsori diametrul și circumferința unui obiect rotund).

Aș fi dat-o ca întrebare separată, dar mă tem că n-o rezolvă nimeni aici, pentru că necesită rezolvarea unei integrale și în plus mai e și cu probabilități.
...