Three points are taken at random on the circumference of a circle. What is the probability that they will all lie in a semicircle ?
एक वृत्त की परिधि पर यादृच्छिक रूप से तीन बिंदु लिए जाते हैं। क्या प्रायिकता है कि वे सभी एक ही अर्धवृत्त (Semicircle) में स्थित होंगे?
EXPLANATION
Probability Theory: Classical, Axiomatic Definitions, Addition, Multiplication Theorems and Bayes Theorem
Mathematical derivation of geometric probability:
- Incorrect: $1/3$ is not the value.
- Incorrect: $1/4$ is the complementary probability that the triangle formed contains the center of the circle.
- Correct: For $n$ independent points placed uniformly at random on the circumference of a circle, the probability that all $n$ points lie within some semicircle is given by the classic formula:
$$P = \frac{n}{2^{n-1}}$$
For $n = 3$ points:
$$P = \frac{3}{2^{3-1}} = \frac{3}{2^2} = \frac{3}{4}$$
Alternatively, three points do not lie in a semicircle if and only if the center of the circle lies inside the triangle formed by the three points, which has probability $1/4$. Thus, $P = 1 - 1/4 = 3/4$. - Incorrect: $2/3$ is incorrect.
ज्यामितीय प्रायिकता (Geometric Probability) की गणना:
- गलत: यह अमान्य मान है।
- गलत: $1/4$ इस बात की प्रायिकता है कि तीनों बिंदुओं से बना त्रिभुज वृत्त के केंद्र को आवृत करेगा।
- सही: वृत्त की परिधि पर स्वतंत्र रूप से लिए गए $n$ यादृच्छिक बिंदुओं के एक ही अर्धवृत्त में होने की मानक प्रायिकता का सूत्र होता है:
$$P = \frac{n}{2^{n-1}}$$
यहाँ $n = 3$ बिंदु हैं:
$$P = \frac{3}{2^{3-1}} = \frac{3}{2^2} = \frac{3}{4}$$
वैकल्पिक विधि: तीनों बिंदु एक अर्धवृत्त में नहीं होंगे यदि और केवल यदि त्रिभुज में वृत्त का केंद्र स्थित हो, जिसकी प्रायिकता $1/4$ होती है। अतः $P = 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4}$। - गलत: यह त्रुटिपूर्ण है।
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