Bonjour, comme la tendance est aux probabilités et à la géométrie, je tente ma chance avec ce problème qui mélange les deux et ne nécessite pas de bidouillage
1) On prend trois points au hasard sur un cercle, quelle est la probabilité qu'ils forment un triangle acutangle ?
2) On prend trois points au hasard sur une sphère, quelle est la probabilité qu'ils forment un triangle acutangle ?
Rappel : un triangle acutangle est un triangle dont les trois angles sont aigus (c'est à dire <90°)
Merci Vassillia pour ce problème.
Pour la question 1 :
L'art et la manière d'expliciter le problème en un schèma.
Bravo verdurin et GBZM mais alors la probabilité avec une sphère ? Les paris sont ouverts : plus, moins ou pareil ?
Et si on parle du triangle sphérique déterminé par ces trois points sur la sphère ? Ça se complique.
C'est sans doute plus compliqué mais on peut remarquer que l'aire du triangle doit-être petite par rapport à celle de la sphère et en conclure que cette proba doit-être assez petite aussi.
Je parierais sur un résultat plus petit que 1/4.
Ta réponse pour la question 2 n'est pas correcte verdurin, tu ne pourras pas démontrer que les sommets sont répartis de façon équiprobable sur le cercle et pour cause, ils ne le sont pas.
Pour le triangle sphérique, oui, à l'instinct ce sera plus petit, la somme des angles d'un triangle curviligne pour une sphère de rayon 1 est avec S l'aire du triangle donc on devrait dépasser plus facilement
En effet les points ne sont pas répartis uniformément sur le cercle
Pour le triangle sphérique ce n'est pas très difficile :
"l'extérieur de la calotte sphérique"
C'est faux, verdurin ; tu penses triangle plat.
Si tu avais joué avec l'appliquette GeoGebra que j'ai mise en lien, tu aurais vu que dans la projection stéréographique une des fontières du domaine autorisé est une conchoïde, pas une droite ni un cercle.
Bien joué GBZM pour le triangle plat,
Allez tentons ton histoire de triangle sphérique, notons , et les angles sous-tendus au centre de la sphère ; , et les angles du triangle voir les notations de wikipedia
Les densités de distributions sont respectivement et de manière indépendante pour les arcs et pour l'angle
Le triangle est actuangle si , et
Dans le lien précédent, on trouve 2 égalités qui vont me servir :
(1) donc puis .
On trouve de manière similaire que et
(2) donc entraine puis .
On trouve de manière similaire que
Bilan on a la densité de distributions et l'encadrement avec et
On se débrouille pour encadrer et en intégrant d'abord par rapport à on trouve
PS : Il ne faut pas le dire mais j'ai triché pour faire les calculs de l'intégrale
On ne change pas une thématique qui plait, en 1883, la Sociéte Mathématiques de France a publié une solution au problème suivant :
On choisit au hasard un point M à l'intérieur d'un triangle équilatéral ABC, quelle est la probabilité que le triangle formé avec les droites (AM), (BM), et (CM) soit acutangle ?
Edit : je me rends compte que la formulation de l'époque n'est pas très claire et d'ailleurs je l'avais mal comprise, il faut comprendre les distances AM, BM et CM
Bonjour je m'etais trompé dans ma réponse à la premiere question
la voici rectifiée avec un programme de type vba excel
Sub proba_acutangle()
Dim corde1, corde2, corde3, p, q, r As Double
Dim k As Long
Randomize
rayon = 1
e = 0
Do
e = e + 1
'choix des points angulaires :
p = Rnd * (2 * WorksheetFunction.pi)
q = Rnd * (2 * WorksheetFunction.pi)
r = Rnd * (2 * WorksheetFunction.pi)
angle1 = Application.Max(p, q) - Application.min(p, q)
angle2 = Application.Max(p, r) - Application.min(p, r)
angle3 = Application.Max(q, r) - Application.min(q, r)
corde1 = 2 * rayon * Sin(angle1 / 2)
corde2 = 2 * rayon * Sin(angle2 / 2)
corde3 = 2 * rayon * Sin(angle3 / 2)
If (corde1 < corde2 + corde3) And (corde2 < corde1 + corde3) And (corde3 < corde1 + corde2) Then
alpha = (WorksheetFunction.Acos((corde1 ^ 2 + corde2 ^ 2 - corde3 ^ 2) / (2 * corde1 * corde2))) * 180 / WorksheetFunction.pi
beta = (WorksheetFunction.Acos((corde1 ^ 2 + corde3 ^ 2 - corde2 ^ 2) / (2 * corde1 * corde3))) * 180 / WorksheetFunction.pi
Gamma = (WorksheetFunction.Acos((corde2 ^ 2 + corde3 ^ 2 - corde1 ^ 2) / (2 * corde2 * corde3))) * 180 / WorksheetFunction.pi
If alpha < 90 And beta < 90 And Gamma < 90 Then
k = k + 1
End If
End If
Loop Until e = 100000 'essais
MsgBox k / e '---> retourne 0,25 comme proba
End Sub
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