(蒲丰投针问题)平面上有距离都为D的平行线一族,向平面上任意投一根长度为L(L?D)的针,求针与直线相交的概率?
解:设针的中点到最近直线的距离为x,与此直线的夹角为 则 S?()|??,x?
??0????,?0x?D?? 2? 令 A=“针与直线相交” 则 A?(0?x??,x)|???D2?sin??,0??D??x,?0?
2?xd/2ALx?sin?2???
0
所以P(A)=L(A)?L(?)??0Dsin?d?2L2? L?D??2另一方面,用统计概率的方法也可以求针与直线相交的概率,向平面投针n 次, 查得针与直线相交 m 次,当投针次数相当大时,就有
m2L2nL? ??? n?DmD 由此式我们可以想象,在地面上画一族距离为D的平行线,站在较远处,
向平面上投长度为L(L?D)的小木棍,统计投掷次数n和相交次数m , 当投掷 次数相当大时,就可以求出无理数 2、几何概率的性质 (1)0?P(A)?1 (2)P(S)?1
?的近似值,数学的奥妙真是不可思议!
(3)设A1,A2,........Ak......是k个两两互不相容的事件,
则 P(A1?A2?........?Ak?......)?P(A1)?P(A2)?......?P(Ak)?......
与古典概率相比,第三条性质由有限可加性变成了可列可加性,这是由几何概型中基本事件的个数无穷多决定的,请看以下事实。
在区间 (0,1]内任意选一点,显然 S??x|0?x?? 1]1?(0,(,内,1]A2?\点选入区间( 若令 A1?\点选入区间1211,]内, 222( ……….An?\点选入区间11,]内,…… 2n2n?1? 则有 S?A1?A2?........?An?......?n?1An
而 P(S)?1
P(A1?A2?........?Ak?......)?P(A1)?P(A2)?......?P(Ak)?......
?111?2?3?......?1 即满足可列可加性。
222

