Stig Östlund

onsdag, januari 08, 2020

Matte

I en kvadrat dras en diagonal från nedre vänstra hörnet till övre högra hörnet, en linje dras också från övre vänstra hörnet till motsatta sidans mittpunkt. Min fråga är, hur stor del av kvadratens area utgörs av den minsta triangelns area? (den som bildas vid övre högra hörnet) Vore också tacksam för en redogörelse hur man kommer fram till den minsta triangelns höjd?
Mats-Olav J.

Svar:
Om jag förstått problemet rätt så bör figuren bli något sånt här:
kvadrat
där problemet var att beräkna arean av triangeln BFE samt avståndet från E till sidan BF. För enkelhetens skull antar jag att kvadratens sida har längd 1. Trianglarna BFE och AED är likformiga, och om vi betecknar avståndet från E till sidan BF med h så är avståndet från E till sidan AD 1-h. Likformighet ger:
h/(1/2) = (1-h)/1Vilket ger h = 1/3, och arean av BFE blir (1/3)·(1/2)·(1/2) = 1/12.
Hans Öfverbeck

Källa:
Fråga Lund om matematik: http://www.maths.lth.se/query/answers/q201912.php

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Hej

Jag hoppas kuna få hjälp med följande: En nål släpps över ett papper på vilket parallella linjer ritats. Avstånden mellan linjerna förhåller sig till nålens längd som a/b. Finn sannolikheten att nålen korsar en linje. (a/b >1)
Timo





Svar:

Detta är Buffons nålproblem. När nålen fallit utgör den diameter i en cirkel. Antag att cirkelns medelpunkt är på avståndet x från den närmaste linjen. Låt p(x) vara sannolikheten att nålen korsar linjen. Om x > b/2 så är p(x) = 0. Annars finns det två cirkelsektorer sådana att om nålens spets hamnar i någon av dessa så korsar nålen linjen. Vi låter v vara halva vinkeln av en sådan sektor. Då är cos v = 2x/b varför 4v = 4arccos(2x/b). Vi får att

p(x) = (4arccos(2x/b))/(2π) = (2/π)arccos(2x/b).
Delar vi in intervallet [0,a/2] i n lika delar med delningspunkterna xk, k = 0,1,2,...,n, så kan vi approximera den sökta sannolikheten med summan av sannolikheterna

P(xk - 1 <= x < xk)p(xk) = 2p(xk)Delta xk/a.
Låter vi n gå mot oo får vi den sökta sannolikheten

P = (2/a)∫0a/2 p(x) dx = (4/(a π))∫0b/2 arccos(2x/b) dx = (2b/(a π))∫01 arccos t dt
= 2b/(a π).

Kjell Elfström


Källa:

Bloggarkiv