1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : نظرية الاعداد :

Sphere Line Picking

المؤلف:  Sloane, N. J. A

المصدر:  Sequences A000265/M2222, A000918/M1599, and A084623 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

الجزء والصفحة:  ...

12-2-2020

1228

Sphere Line Picking

Sphere line picking is the selection of pairs of points corresponding to vertices of a line segment with endpoints on the surface of a sphere. n random line segments can be picked on a unit sphere in the Wolfram Language using the function RandomPoint[Sphere[], <span style={" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/SphereLinePicking/Inline2.gif" style="height:15px; width:5px" />n, 2<span style=}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/SphereLinePicking/Inline3.gif" style="height:15px; width:5px" />].

Pick two points at random on a unit sphere. The first one can be placed at the north pole, i.e., assigned the coordinate (0, 0, 1), without loss of generality. The second point is then chosen at random using sphere point picking, and so can be assigned coordinates

x = sqrt(1-u^2)costheta

(1)

y = sqrt(1-u^2)sintheta

(2)

z = u

(3)

with u in [-1,1] and theta in [0,2pi). The distance l between first and second points is then

 l=sqrt(x^2+y^2+(z-1)^2)=sqrt(2-2u),

(4)

and solving for u gives

 u=1/2(2-l^2).

(5)

Now the probability function P_l for distance is then given by

 P_ldl=P_u|(partialu)/(partiall)|dl=1/2ldl

(6)

(Solomon 1978, p. 163), since P_u=1/2 and du/dl=-l. Here, l in [0,2].

SphereLines

Therefore, somewhat surprisingly, large distances are the most common, contrary to most people's intuition. A plot of 15 random lines is shown above. The raw moments are

(7)

giving the first few as

= 4/3

(8)

= 2

(9)

= (16)/5

(10)

= (16)/3

(11)

(OEIS A084623 and A000265). Values of n for which  are integers are therefore n=0, 2, 6, 14, 30, 62, 126, 254, 510, 1022, ... (OEIS A000918), which are precisely the values n=2^k-2.

The central moments are

mu = 4/3

(12)

mu_2 = 2/9

(13)

mu_3 = -8/(135)

(14)

mu_4 = (16)/(135),

(15)

so the variance, skewness and kurtosis excess are

sigma^2 = 2/9

(16)

gamma_1 = 4/5sqrt(2)

(17)

gamma_2 = -5/3

(18)

(Solomon 1978, p. 163).


REFERENCES:

Sloane, N. J. A. Sequences A000265/M2222, A000918/M1599, and A084623 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Solomon, H. Geometric Probability. Philadelphia, PA: SIAM, 1978.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي