150 likes | 364 Views
Igła Buffona (1777). Georges Louis Leclerc hrabia de Buffon (1707-1788). Igła Buffona ogólniej. 21 przecięć. 15 przecięć. Ile przecięć można oczekiwać? Czy zależy to od kształtu „igły”? Czy zależy od długości „igły”? Czy zależy od odstępu między liniami?.
E N D
Igła Buffona (1777) Georges Louis Leclerc hrabia de Buffon (1707-1788)
Igła Buffona ogólniej 21 przecięć 15 przecięć • Ile przecięć można oczekiwać? • Czy zależy to od kształtu „igły”? • Czy zależy od długości „igły”? • Czy zależy od odstępu między liniami?
Oczekiwana liczba przecięć dla prostej igły E(d,l) oczekiwana (przeciętna) liczba przecięć gdy igła ma długość l i odstęp między liniami jest d Niezależnie od położenia igły, zawsze: liczba przecięć = liczba przecięć w części żółtej + liczba przecięć w części różowej E(d,l1+l2)= E(d,l1)+ E(d,l2)
Oczekiwana liczba przecięć dla prostej igły E(d,l1+l2)= E(d,l1)+ E(d,l2) Wynik ten można rozszerzyć na dowolną liczbę części igły: E(d,l1+l2 +l3 +l4)= E(d,l1)+ E(d,l2)+ E(d,l3)+ E(d,l4)
Oczekiwana liczba przecięć dla igły łamanej Wynik można uogólnić na dowolną igłę łamaną: E(d,l1+l2 +l3 +l4)= E(d,l1)+ E(d,l2)+ E(d,l3)+ E(d,l4)
Oczekiwana liczba przecięć – dowolny kształt E(d,l1+l2)= E(d,l1)+ E(d,l2) Dowód: wystarczy krzywą podzielić na łamaną o dużej liczbie kawałków • Oczekiwana liczba przecięć: • nie zależy od kształtu „igły” • zależy od d i l
Oczekiwana liczba przecięćwzór E(d,l1+l2)= E(d,l1)+ E(d,l2) E(d,0)=0 Równanie Cauchy’ego E(d,l)= f(d)*l Jaka jest postać funkcji f(d)?
Ostateczny wzór E(d,l)= f(d) l 2= f(d) π d
Co z tego wynika? Gdy l<d oczekiwana igła przetnie linie co najwyżej raz więc oczekiwana liczba przecięć jest równa prawdopodobieństwu przecięcia gdy d=2l to
Długość krzywej gdy to Przykład przecięcia: 8, 9, 10 l=E=9
Tomografia Prosta prześwietla krzywą pod losowym kątem E=c l l długość krzywej c=stała
Tomografia E=c l 2p=cl p=cl/2 Gdy krzywa jest wypukła i zamknięta to E=2 p p prawdopodobieństwo, że linia przetnie krzywą
Tomografia Promień przecina zewnętrzną krzywą. Jakie jest prawdopodobieństwo, że przetnie krzywą wewnętrzną? P(F1)=cl1/2 P(F2)=cl2/2
Przykład Promień koła 10 cm Na 100 prześwietleń koła 30 trafia krzywą. Długość ≈ 6,28*10*0,3 =18,84 cm Tomografia Jak oszacować długość l krzywej wypukłej zamkniętej? Zawrzeć ją w kole o znanym promieniu r