垫脚石(此题 → 相关题) 2025 年中科大少年班营二 第 6 题 · P009810
先把弦长条件转成中点到圆心的距离条件,再用同心圆盘面积求事件概率。把这个距离阈值改成一般变量,就从单个事件自然推广到半径的完整分布,再由分布求密度。
前题只需判断一个弦长事件,后题需要给出所有阈值对应的概率,并补齐支持区间之外的分布函数。
在单位圆盘内均匀随机取一点,并作单位圆的一条弦,使得为该弦中点。求该弦长度大于单位圆内接正三角形边长的概率,并写出相应的概率空间表述。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
随机模型已经指定为弦中点在圆盘内按面积均匀分布。
弦长只由中点到圆心的距离决定,因此事件对应一个同心小圆盘。
取概率空间
其中 为圆盘上的 Borel 集族, 为平面面积。随机点为恒等映射 。
令 。圆心到弦的垂线平分弦,由直角三角形得弦长 。单位圆内接正三角形边长为 ,所以
有利区域面积为 ,故
时弦长恰为 ,不属于严格大于事件,但这条边界圆的面积为零。 时可指定任一直径,长度均为 ;圆盘边界可将长度延拓为零。这些零面积情形不改变概率,且概率空间与“均匀取中点”的题设一致。
随机弦问题必须先固定抽样方式。中点按圆盘面积均匀分布时,半径阈值对应圆盘面积比,而不是半径长度比。
已具概率空间定义及面积测度:按已给中点模型,用垂径转半径阈值和面积比,再写Borel空间并处理零集。
垫脚石(此题 → 相关题) 2025 年中科大少年班营二 第 6 题 · P009810
先把弦长条件转成中点到圆心的距离条件,再用同心圆盘面积求事件概率。把这个距离阈值改成一般变量,就从单个事件自然推广到半径的完整分布,再由分布求密度。
前题只需判断一个弦长事件,后题需要给出所有阈值对应的概率,并补齐支持区间之外的分布函数。
已记下,谢谢!