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主题:在一个园上任点三点,求为锐角三角形的概率 -- 大明湖

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不过,此例究竟是否如贝特兰的悖论一样,还待高人给出一个确实的说法。

贝特兰的概率悖论

在日常生活中有许多事情,如果你细细思量一番,就会觉得其间有些自相矛盾。

比如,一个村子里只有一位理发师,这位理发师只给本村不替自己理发的人理发。这是长年延袭下来的,不可违背的村规。现在问:这位理发师的头由谁来理?

无论怎样的答案,都将出现矛盾。倘若理发师的头发是“由别人理”的,那么按村规他的头必须由理发师来理,但村里的理发师只有一个,这就变成理发师自己理自己的头,这与原先假定的理发师头“由别人理”自相矛盾。又若理发师的头由“自己来理”,那么按村规:由自己理发的人,理发师是不该给他理的。然而“他”的头,恰恰就是理发师理的,又矛盾。

上例在数学上称为“悖论”,意思是自相矛盾的奇谈怪论。一门学科出现悖论,表明该学科的基础还不够严谨。十九世纪末,集合论已成为近代数学的基本工具之一,但究竟什么是集合,连它的创始人,德国著名数学家康托(Cantor,1845~1918)教授,也没有能完全讲清楚。1902年,英国数学家罗素(Bretrand Russell 1872~1970)提出了一个类似于前面例子的集合悖论,使人对严谨的集合论产生怀疑,从而给整个数学界以极大的震动。此后多年,许多著名的学者绞尽脑汁,试图医治这个怪症,终于使集合论的基础研究取得了重大的突破。

集合论是如此,概率论也是如此,到十九世纪末,概率论虽说已经头角峥嵘,但由于缺乏严格的理论基础,常常被人找到一些可钻的空子。其中最为典型的要算1889年法国数学家贝特兰(1822~1900)提出的概率悖论:在圆内任作一弦,其长度超过圆内接等边三角形边长a的概率是多少?

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因为设PQ为直径。以P、Q为顶点作圆内接等边三角形,分别交PQ于M、N点。在PQ上任取一点H,过H作弦AB⊥PQ,由H必为AB中点。显然,要使AB长大于a,必须使H落于MN之中,易知MN的长为PQ的一半。

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因为设AB为任意弦,由AB中点H必在以AO为直径的小圆周上。过A作圆内接等边三角形交小圆于M、N点,显然,要使AB长大于a,必须使H落于MN上。易知MN的长为小圆圆周的三分之一。

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因为设AB为任意弦,H为中点。显然,要使AB长大于a,必须使OH小于a/2,即在大圆半径一半的小园内。这样小园的面积是大圆的四分之一

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