Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau énigmes
Partager :

Géométrie et probabilités 2/2

Posté par
Vassillia
06-01-22 à 20:22

Toujours dans la même thématique du concours Schweitzer mais totalement indépendant

Problème 2
On choisit n points indépendamment selon une loi de probabilités uniforme sur un cercle.
L'enveloppe convexe de ces points forme un polygone, quelle est la probabilité que le centre du cercle soit à l'intérieur du polygone ?  

Vous avez le droit de faire des simulations si vous préférez

Posté par
LittleFox
re : Géométrie et probabilités 2/2 07-01-22 à 14:16


Il me semble avoir déjà vu un problème similaire.

 Cliquez pour afficher

Posté par
GBZM
re : Géométrie et probabilités 2/2 07-01-22 à 14:20

Bonjour,

Commençons petit, avec trois points et un triangle inscrit. L'angle au centre géométrique entre les deux premiers points, appelons-le \alpha, est uniformément réparti sur [0,\pi]. L'arc sur lequel on peut placer le troisième point pour avoir un triangle inscrit contenant le centre du cercle à l'intérieur est d'ouverture \alpha (diamétralement opposé à l'arc d'extrémité les deux premiers points). La probabilité d'avoir un triangle inscrit avec le centre à l'intérieur est donc

\large \dfrac1\pi \int_0^\pi \dfrac{\alpha}{2\pi}\, \mathrm d\alpha = \dfrac14.

Après, ça se corse.

Posté par
Vassillia
re : Géométrie et probabilités 2/2 07-01-22 à 14:22

On est d'accord mais comment tu calcules la probabilité que tous les points sont sur un demi-cercle ?

Posté par
Vassillia
re : Géométrie et probabilités 2/2 07-01-22 à 14:27

Ma réponse précédente s'adressait à Littlefox, ceci dit je suis aussi d'accord avec GBZM qui pour le coup a démontré son résultat. C'est bien, ça avance

Posté par
GBZM
re : Géométrie et probabilités 2/2 07-01-22 à 14:39

Démontrer le résultat général est en fait plus simple : l'événement "le polygone inscrit ne contient pas le centre en son intérieur" est la réunion disjointe des événements "le demi-cercle (dans le sens direct) d'origine le point n° i contient les n-1 autres points" pour i=1,\ldots,n.

Posté par
Vassillia
re : Géométrie et probabilités 2/2 07-01-22 à 14:52

Effectivement, il y a plusieurs démos mais c'est de loin la plus jolie à mon gout.
Bravo à tous les 2, belle efficacité, vous pouvez vous attaquer au premier problème si vous êtes inspirés.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !