朔月 发表于 2014-3-13 21:16:44

今天碰到一个有趣的题目,和大家分享一下。

本帖最后由 朔月 于 2014-3-13 22:58 编辑

大家好,我是朔月~~
长话短说,今天自习碰到一个很有趣的题目,给大家分享一下,并提供一下自己的解法~~

题目:在一个半径为16的圆内任意放入650个点。给你一个中空的圆环。此圆环外径为3,内径为2。现在要求你用这个圆环盖住这650点中的至少10个点,可能吗?请证明你的理论。

嗯。的确是挺有趣的。不知道大家拿到题以后想到什么··········我是想到判定点和弹幕了··········
那么,我的解法是···········
······················
等等!这么有趣的题,说我自己的解法会让大家先入为主的············
那么,我就先放在这里了·······希望可以看到各种各样的答案~~
@paradox@挂在墙上晃着 @koishisatori来吧~~前辈们~~~

额,我来手画一下吧:
http://www.nyasama.com/bsup/nyaup/attachment/album/201403/13/225656f7gx9fiffifermmx.jpg
就是这样·········

朔月 发表于 2014-3-13 21:18:45

嗯,好像没有call到,再来一次。
@Paradox@挂在墙上晃着@koishisatori
不来一起做一下吗~~

贤狼假寐 发表于 2014-3-13 21:26:46

一个大筐子里面放了650个鸡蛋,我一双手估计能抓10个出来
我要吃鸡蛋!!!!!!!!!!!(此人对鸡蛋的怨念已经MAX)

爱丽丝·玛格特罗伊德 发表于 2014-3-13 21:30:46

现实→650个点全缩在以大圆心为中心,半径为2的圆范围内
不可控因素这么多,这游戏能玩?

冰冻西瓜 发表于 2014-3-13 21:39:10

每个点控制一个面积为圆环面积的区域
意识流一下
650 * (3 ^ 2 - 2 ^ 2) / 10 = 325 > 16 ^ 2
因此有可能
(光速逃)

凤凰院凶真 发表于 2014-3-13 21:52:29

本帖最后由 凤凰院凶真 于 2014-3-14 10:10 编辑

发表个人观点啦

随机独立变量一般服从正态分布(独立变量就是各点之间没有联系啦),其概率密度为:




所以我们可以以圆心为中点,建坐标轴,这样平均值u可以被认为是0,至于标准差http://upload.wikimedia.org/math/9/d/4/9d43cb8bbcb702e9d5943de477f099e2.png ,可以先不管它认为是已知量吧。

密度有了,就是在圆环的面积里积分啦。

环的积分就是:
修正:不是以10为底,是以e为底
(极坐标面积公式有忘记吗?圆的周长2πr乘以半径dr)


因为半径是2到3之间,所以上下限就这么取了。刚好积分有r的平方看到没!

然后积完公式还带着标准差,让h等于10看看http://upload.wikimedia.org/math/9/d/4/9d43cb8bbcb702e9d5943de477f099e2.png它能等于几嘛!

http://upload.wikimedia.org/math/9/d/4/9d43cb8bbcb702e9d5943de477f099e2.png标准差就是所有点离原点的距离的平均值。假设650个点中有100到200个点到原点的距离的和的平均值等于或近似我们所计算出的标准差,我们就可以认为可能有10个点落在圆环内。
除了正态分布以外,离散独立的点一般还遵循另一种分布:泊松分布

是单位面积内随机事件发生的平均概率,在这里可以理解成平均密度,即
650/(3.14*16*16) =0.8左右,k是点的数目650。
概率P在这里是定值,积分式子中的正态分布概率密度替换成它就行了。

问题的本身可以归结为:
当点服从某种分布时,在圆环内是否可以落有10个点,跟650没太大关系,取650,是为了让样本数量足够大,以达到稳定。

解决方法就是:
找到一种概率分布模型,用它的概率密度在环的面积内做积分,看积分后的结果是否大于10.

离散独立变量的分布,还包括:
[
不妨挑几种接近题目要求的分布模型都拿来试试

昨晚撸galgame,超happy的{:moko024:},所以没好好说明{:moko021:}。名字叫Tiny Dungeon~Black and White ,里头的妹子都好萌!(我喜欢龙族小萝莉,声音让我颤抖了)

清水星 发表于 2014-3-13 22:15:48

本帖最后由 清水星 于 2014-3-13 22:45 编辑

应该是可以的,当这些点的最大面积为大圆的1/650,那么10个点的面积就为大圆的1/65
10个点的面积就为16^2/65·π≈3.93846π,圆环面积为(3^2-2^2) ·π=5π[π就是圆周率]
5π>3.93846π
所以在这些点为最大面积的情况下10点总面积依然是比圆环的面积小,所以至少十点是有可能的
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以上是错误证明,因为内外径是指直径而不是半径,记错了~


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因为朔月告诉我这里内外径都当半径用,所以这样就没错了233

冬眠的小德 发表于 2014-3-13 22:27:27

刚写完翻译,脑细胞不足
不过数学是什么?可以吃吗?
学理工的果然都是怪物吧

匿名的简化字 发表于 2014-3-13 22:29:41

能说我没看懂吗
这里的点不是没有大小的吗
而且又是随便放的
那么跟圆环的形状又有什么关系呢
总会出现一种点的摆法使得圆环能覆盖住所有的点/覆盖不到任何一个点吧

杯具の香草 发表于 2014-3-13 22:40:43

本帖最后由 杯具の香草 于 2014-3-13 23:23 编辑

半径为16的圆面积256π,外径为3内径为2圆环面积 (1.5^2-1^2)π=1.25π
如果把一个点当做这里的一个单位的概念来看的话,1.25π——约3.9个单位面积,就算我四舍五入给它补到4,因为一个点相当于一个单位,所以这里就是相当于它最多只能有容纳4个点的面积,怎么看都不可能盖住10个单位的面积……(当然如果点是可以叠起的话那就另当别论了)
不过题目里的概念本身就很模糊;半径没有度量单位就不说了,这个“点”到底有多大?要是一个点就有那个圆那么大甚至更大呢?那650个点要放进去的话,是不是就是一个个往上叠?而一个个往上叠的话,上面那649个点又算不算是“在圆内”?……
最后只能说,不确定因素太多,无法判断……
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(LZ补图了)如果外径内径就当做半径的话,那圆环面积就是(9-4)π=5π,约15.7个单位,同样如果加入“一个点当做这里的一个单位”这个概念来看的话,那可以盖住10个点的概率就会大大增加;但由于点的大小和排布并不确定,所以依然不能百分百地说就一定是能盖住10个点啊……
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