◆ わからない問題はここに書いてね 14 ◆

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59132人目の素数さん
えーと友達から聞いた問題なんですが、
彼は答えを言わぬままチベットへいってしまった(笑
ので解答が気にかかっています。

問い:円がある。この円に接するないし交錯する直線をランダムにひく。
このとき、この円に内接する正三角形の一辺の長さよりも、
円によって直線が切り取られる線分の長さの方が長くなる確立を求めよ。

現状は1/2と1/3のどっちかだと思っているのですが、
どちらの推論が間違っているのかわからないという感じです。
必要あればそれも書きます。
0度から60度・60度から120度・120度から180度
で場合分けして、1/3?
61132人目の素数さん:01/10/14 01:25
>>59
1/2としか,思い浮かばなかった。
どっちかっていう「推論」を教えてください。
>>59
ブルーバックス「パズル数学入門」182〜186ページ参照。
何を持って等しいとするか、という仮定によって答えが変わってくる。
>>59
俺は1/3派(w

円に内接する正三角形をABCとすれば
Aを通る直線が領域△ABCと共有点を持つ確率
角度を考えて60°/360°=1/3
2*60°/360°=1/3だった
65132人目の素数さん:01/10/14 01:33
すんまそん!算数おしえてください!
円周の長さはどーやてもとめるんでしたっけ??
66132人目の素数さん:01/10/14 01:34
>>60
サンクスです。
それと、円の内部に6角形の対角線というか、ダビデの星みたいな
物を作り、説明しにくい(w
それを正面からみると、三角形の辺と円の中央で
円の直径が4等分されていることに気が付く。
要はこの円の中心側(三角形の辺と辺の間)に入ればいいから1/2
って説もあると思うんです。つたわらなそうw
どっちが間違い?
負けた気がしてシミュレーションできません。
6761:01/10/14 01:33
>>62
仮定によって答が変わる命題があることはわかるが、
ブルーバックスに載ってるのは同じ問題? 教えて。
68132人目の素数さん:01/10/14 01:34
>59
超有名な問題です。

両方正解

円周と交わっている一点を固定してその点から接線を引く
その接線との角度でいけば>60の通り1/3だし、

直線と平行な辺を持つ正三角形を想定すれば中心からの距離で1/2
6961:01/10/14 01:39
>>60
「それは円周上のある1点を通る直線→それを拡張」って考えですね。
そう考えるなら「円内の任意の1点・・・」とすべきでは?
その1点が円の中心に近いほど、「長い線分」となる角度は大きくなるわけだし。
70132人目の素数さん:01/10/14 01:41
>>68
すいません。
狐につままれたような感じよくわからないのですが。
両方正解というのをもう少し噛み砕いて教えていただけませんか?
実際シミュレーションするとどういう答えがでるの?
7161:01/10/14 01:45
69でも書いたけど,1/3ってのは「サイコロの1が出る確率は『出る』『出ない』の2通りが
あるから 1/2」っていう理屈のような気がする。
今の説明では。
7260:01/10/14 01:49
>>69
「円内の任意の1点」に修正すると、確率1/2になる?
個人的にはそうは思えないんだけど。
(未検証だから直感でしかない。ゴメソ)
7360:01/10/14 01:54
あ、ちょっと>>72は保留…
74132人目の素数さん:01/10/14 02:00
高校数学までの俺にはちょっと驚きの結末です。
両方正解というところが。
何を持って解とするかで解が異なると。
なんだか哲学チックな感じがw。
とりあえずブルーバックス読んでみます。
THXでした。ALL
7561:01/10/14 02:02
だれか計算(積分)か シミュレーションか、やってみて。

絵を描いて ぐっ!とにらむと 1/2のような気がする。
「1/3」は無い(明らか)し、「第3の『正解』」も無い(気がする)。
76名無し:01/10/14 02:04
>>59
うーん。任意にってのがよくわからなくなってきた。俺の考えた解答はこう。
まず,円の半径を2として一般性を失わない。
円を通るように直線を引き,円の中心Oからその直線に垂線をひく。垂線の足をHとする。
このとき,弦が正三角形の1辺の長さ以上⇔OH≦1
Hの分布は円O内について一様だから(これがウソ?),
OH≦1つまりHがOを中心とする半径1の円内にある確率は1/4
77132人目の素数さん:01/10/14 02:06
>>74
もう納得したのか?
オレは未だだけど(というか未だ片方はマチガイと思ってる)、オレがお馬鹿?
7860:01/10/14 02:11
>>75
同じくシミュきぼーん
そしたら1/3が違ったとしても納得できる。

>>77
1/2にしろ、1/3にしろ、どっちかの場合は「直線」の分布にムラがありそう。
79132人目の素数さん:01/10/14 02:11
いや、未だ五里夢中
なるほど。
解答を聞くと解決したきになるとこが。
俺=工房の証か。
80質問者:01/10/14 02:22
でも、シミュしてもそれを1/2法1/3法1/4法
のいずれかの評価方法をもって結果をとらないといけない。
そうして結局その解が導かれるだろうから。
両方の解が正解ということなのかと思う。
いってて良くわからんがw
81質問者:01/10/14 02:24
ん?そんなことはないか
パニック(w
8260:01/10/14 02:25
うーん。
>>69のようにやると、直線の分布が一様じゃない気がしてるんだけど…
(単に諦めが悪い奴かもしれないが)
83132人目の素数さん:01/10/14 02:27
>69
どっちも回転してるから一般性は失ってない

>75
その場合どういう乱数で直線を落とすかが問題
a)
円  x^2+y^2=1
直線  y=k , -1≦k≦1
該当範囲  -1/2≦k≦1/2

b)
円  x^2+(y-1)^2=1
直線  y=xtanθ , 0≦θ<π
該当範囲  π/3≦θ≦2π/3

f:k→θを考えると意味ある?
85質問者:01/10/14 02:29
申し訳ないがココで寝ます。
ども。
k=±1 → θ=0
なんか変
87名無し:01/10/14 02:34
結局,1/2,1/3,1/4のどれも正しい気が・・・
多分,>>83 の,『どういう乱数で直線を落とすかが問題』
っていうのが,本質をついていると思う。
8860:01/10/14 02:42
いま思ったんだけど、>>69って、
「円外の任意の1点から引いた直線が円を通る場合」
を考慮してなくない?
8960:01/10/14 02:44
って何か言いたいことがうまく言えてないな。
眠いからかな。起きてからまた考えます。
9061:01/10/14 02:47
>>88
ああ、良かった。その通りだ。
これで、どちらも正解という命題の一つだった、と納得できそう!
(最初の1/2に違いないという直感は否定されたけど)
9161:01/10/14 03:13
>>90
ん? 「その通り」じゃないな。
任意の1点がこの円から遠ざかるほど、
「その点を通る直線で この円を通り かつ 題意の「長い線分」で切り取られる」のは、
1/2に近づくじゃないか。
なおかつその「1点」の個数(量)は、円(の中心)からの距離の自乗に比例して増えるわけで・・・。