Ympyröiden näkymättömyys

Tasossa on n ympyrää. Jokaisen säde on 1 eivätkä ne leikkaa toisiaan. Valitaan piste P satunnaisesti joltain näistä ympyröistä (tasajaukauma, voi ajatella että ensin valitaan ympyrä s.e. jokaisella tn. 1/n tulla valituksi ja sitten kulma tasajakaumasta [0, 2pi]).

Mikä on todennäköisyys, että P:stä ei näy mikään toinen ympyrä? Näkyvyys tarkoittaa, että pisteestä on suora näköyhteys toiseen ympyrään eli voidaan piirtää jana, joka ei leikkaa mitään matkallaan vaan ainoastaan päätepisteet ovat ympyrän kaarilla. Toisin sanottuna piste X näkyy pisteestä P, jos avoin jana PX ei leikkaa mitään ympyrää. Ympyrä näkyy, jos jokin sen piste näkyy.

Sillä ei oikeastaan ole väliä puhutaanko tässä täytyistä ympyröistä (kiekoista) vai ei, sillä jos jana leikkaa kiekkoa sisältä, niin sen täytyy myös leikata ulkokuorta osuakseen toiseen ympyrään, sillä ympyrät ovat pistevieraita. Eikä sillä ole väliä näkyykö ympyrä omista pisteistään, sillä puhutaan joka tapauksessa muiden ympyröiden näkymisestä. (Ympyrän sisäpuolelle ei kannata ikinä lähteä, sillä joutuu kuitenkin leikkaamaan sitä ulkokuorta jossakin toisessa pisteessä.)

Yleistyksiä:
3-ulotteinen versio (ja mikseipä useampikin ulotteinenkin)
eri säteisiä ympyröitä

4

75

    Vastaukset 4

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Ajattelit varmaan että taso ei ole ääretön ja että pisteen valitseminen ympyrältä tarkoittaa pisteen valitsemista ympyrän kehältä.

      Jos taso olisi äärettömän suuri niin keskimäärin ympyrät olisivat äärettömän kaukana toisistaan ja todennäköisyys sille että pisteestä ulospäin ympyrän kehältä näkyvään puoliavaruuteen piirretyn puolisuoran tielle sattuu toinen ympyrä olisi nolla.

      • Ympyröiden sijaintia ei arvota satunnaisesti vaan se on jokin ennalta kiinnitetty. Siitä ei sanottu mitään, koska... noh, testatkaa, niin ehkä huomaatte. :D

        Eikä myöskään siis arvota mitään suoran suuntaa johon P:stä lähdetään, vaan kysytään että näkyykö P:stä mikään toinen ympyrä eli onko olemassa sellaista suuntaa. Jos ei, niin sitten P on suotuisa. Jos P:stä näkyy joku toinen ympyrä, niin P on epäsuotuisa. Esim. jos meillä on kaksi ympyrää, niin niiden "toisiaan kohti olevilla puolilla" on näköyhteys keskenään sijaitsipa ympyrät kuinka kaukana toisistaan tahansa.


    • Tässä ratkaisuehdotus: https://membolicsythod.home.blog/2019/07/02/ympyrat-tasossa/

      Onhan siinä vielä hommaa perustella jokainen noista todistuksen vaiheista mutta mielestäni ne pitäisi jokainen olla kyllä ihan oikein(?)

      Kolmedeelle (eli kaksdee pallon pinnoille) olisi Gauss-Bonnet, mitenkäs korkeammissa ulottuvuuksissa? Taidetaan sielläkin saada sama todennäköisyys 1/n?

      • Anonyymi

        Merkitään konveksiverhoa C_0:lla ja sen reunaa C:llä ja ympyröiden (ulko-)tangenttipisteiden joukkoa T:llä.

        Väite:
        Olkoon p piste ympyrältä Y_p. Tällöin
        p ∈ C\T ⇔ p:stä ei näy mikään toinen ympyrä

        Todistus:

        "→":
        Olkoon p ∈ C\T. Tehdään antiteesi: p:stä näkyykin ympyrän Y_q piste q. Tällöin, koska p ∉ T, niin myös ympyrän Y_p p:n jokin avoin ympäristö U (eli osa Y_p:n kaarta, jossa p on sisäpisteenä) näkyy q:sta (jana pq ei voi olla tangenttijana, joten siinä on "kääntämisen varaa", tai oikeastaan: q voidaan valita s.e. se ei ole myöskään tangenttipiste koska p:n puolella on sitä kääntämisen varaa.). Mutta tämä tarkoittaa, että p on C:n sisäpiste, sillä kaikki janat qr, r ∈ U sisältyvät konveksiverhoon C_0 ja lisäksi tietenkin Y_p ⊆ C. Ristiriita oletuksen p ∈ C kanssa.

        "←":
        Oletetaan, että pisteestä p ei näy mikään toinen ympyrä. Tällöin koko ympyrälle Y_p pisteeseen p piirretyn tangentin ulkopuoli (se puoli, jolla ympyrä ei ole) on ympyrävapaa, muutenhan sieltä löytyisi näkyvä ympyrä. Kutsutaan tätä avointa, ympyrävapaata puolitasoa H:ksi. Koska sen komplementti H^C on konveksi ja C ⊆ H^C, niin H:n täytyy sisältyä C_0^C:iin (sillä konveksiverho on pienin konveksi joukko, joka sisältää joukon). Mutta piste p on H:n reunalla, joten sen täytyy olla myös C_0:n reunalla (muista: p on C_0:n piste). Lisäksi ei voi olla p ∈ T, sillä muuten siitä näkyisi joku toinen ympyrä (joko se kenen kanssa tangenttirelaatio on tai sitten joku joka tulee siihen tielle estämään tämän näkyvyyden).


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Huomenta

      Sinulle! Olen miettinyt sinua paljon yön aikana. 🫂
      Ikävä
      67
      1161
    2. Viesti sinulle

      Tiedät että tunteet ja ajatukset ja meillä on vahva yhteys mistä molemmat tiedetään. Odotan sinua ☀️
      Ikävä
      45
      865
    3. Mitä ihmettä pitäisi tapahtua

      Että me kohdataan ja saadaan tämä tilanne etenemään?
      Ikävä
      69
      792
    4. Olen kironnut sinut alimpaan helvettiin

      Hyvää matkaa.
      Ikävä
      82
      781
    5. Jos mies naisen prinsessakohtelu

      on sinulle liikaa, älä valitse prinsessaa 🦋🧚🏼‍♀️👸🏼
      Ikävä
      149
      736
    6. Mitä sinulle on tapahtunut lapsena

      Kun olet noin sairas päästäsi? Pikkupojalle ( Miehen kehossa)
      Ikävä
      80
      699
    7. Ikävö sinua nainen!

      Rakastan sua! ❤️💛❤️💜🧡🧡💚🤎:💜💜❤️
      Ikävä
      64
      693
    8. Miksi meille jäi

      Niin huonot välit vaikka meistä kumpikaan ei ole tunteilleen mitään voinut. Ehkä se kohtalo on sitä mieltä ettei kuitenk
      Ikävä
      37
      685
    9. Mikä on totta mikä ei?

      Onko juoru vai ei että nimeltä mainitsematon henkilö on tehnyt naiselle/naisille jotain joka on väärin?
      Kuhmo
      12
      624
    10. Tunteiden käsittely kertoo ihmisestä.

      Kun puhutaan "tavallisesta" ihmisestä, joka on suht tasapainoinen eläjä, niin puhutaan oikeastaan taitavasta tunteiden k
      Sinkut
      202
      586
    11. Rakas, rakkaampi, rakkain

      Olen tullut siihen johtopäätökseen, ettei minun kannata rakastaa. Kaikki joita olen koskaan rakastanut vain kohtelevat m
      Sinkut
      117
      578
    12. Haluan purkaa vielä tuntemuksia

      Tykkään sinusta kovin paljon❤️ olen surullinen tilanteestasi ja siitä mitä me olemme yhdessä joutuneet kokemaan. Tämä ei
      Ikävä
      19
      575
    13. Kyllä tiedän sun

      Likaiset pelit selän takana
      Ikävä
      52
      539
    14. Sara Sieppi ja hissi tänään

      Voi helvetin helvetti. Nytkö tätä naikkosta täytyy palvoa ja antaa etuoikeus hissiin, kun hän on vääntänyt kakaran maail
      Kotimaiset julkkisjuorut
      115
      515
    15. Onko tuo joku katkera nainen oikeasti

      Joka sinua syyttää?
      Ikävä
      90
      508
    16. Ketä ajattelen

      kun mietin, mitä sinulle kuuluu? En tunne sinua oikeasti, ja se on ehkä hyvä, koska jos tietäisin enemmän, se varmaan v
      Ikävä
      18
      490
    17. Työttömän miehen ihmisarvo

      ..parisuhdemarkkinoilla on olematon. Työtön mies on naisille ihmisjätettä, varsinkin jos sattuu olemaan vielä kunnolline
      Sinkut
      114
      465
    18. Persujen Puhoksen retki

      Perussuomalaiset olivat tehneet turistibussimatkan Puhokseen. Tosin raukat olivat niin peloissaan, etteivät uskaltaneet
      Perussuomalaiset
      148
      451
    19. YLINEN pilaa Ähtärin mahdollisuudet.

      Vuodeosastopäätös jossa Nina Ylinen (sdp) äänesti niiden lopettamisen puolesta, hoitajille potkut ja silti arviointimene
      Ähtäri
      25
      446
    20. Pilkettä sunnuntain silmässä

      😉 Jos tästä ketjusta löytyisi yksi ihminen, joka saisi sut hymyilemään tänään… Millainen hän olisi? Ei tarvitse kerto
      Sinkut
      65
      441
    Aihe