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 :

Triangle Triangle Picking

المؤلف:  Sloane, N. J. A.

المصدر:  Sequences A103474, A103475, A130117, and A130118 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

الجزء والصفحة:  ...

14-2-2020

890

Triangle Triangle Picking

Triangle triangle picking

The problem of finding the mean triangle area of a triangle with vertices picked inside a triangle with unit area was proposed by Watson (1865) and solved by Sylvester. It solution is a special case of the general formula for polygon triangle picking.

Since the problem is affine, it can be solved by considering for simplicity an isosceles right triangle with unit leg lengths. Integrating the formula for the area of a triangle over the six coordinates of the vertices (and normalizing to the area of the triangle and region of integration by dividing by the integral of unity over the region) gives

A^_ = (int_0^1int_0^(x_1)int_0^1int_0^(x_2)int_0^1int_0^(x_3)|Delta|dy_3dx_3dy_2dx_2dy_1dx_1)/(int_0^1int_0^(x_1)int_0^1int_0^(x_2)int_0^1int_0^(x_3)dy_3dx_3dy_2dx_2dy_1dx_1)

(1)

= 8int_0^1int_0^(x_1)int_0^1int_0^(x_2)int_0^1int_0^(x_3)|-x_2y_1+x_3y_1+x_1y_2-x_3y_2-x_1y_3+x_2y_3|dy_3dx_3dy_2dx_2dy_1dx_1,

(2)

where

 Delta=1/(2!)|x_1 y_1 1; x_2 y_2 1; x_3 y_3 1|

(3)

is the triangle area of a triangle with vertices (x_1,y_1)(x_2,y_2), and (x_3,y_3).

The integral can be solved using computer algebra by breaking up the integration region using cylindrical algebraic decomposition. This results in 62 regions, 30 of which have distinct integrals, each of which can be directly integrated. Combining the results then gives the result

 A^_=1/(12)

(4)

(Pfiefer 1989; Zinani 2003).

TriangleTrianglePickingDistribution

The exact distribution function D(A) was derived by Philip. P(A) and D(A) are given by

(5)

where the subscript 1 denotes the region with 0<=A<=1/4 and 2 denotes the region with 1/4<A<=1.

The raw moments  of P(A) for n=1, 2, ... are 1/12, 1/144, 31/9000, 1/450, 1063/617400, 403/264600, ... (OEIS A103474 and A103475).

The central moments mu_n of P(A) for n=1, 2, ... are 0, 1/144, 61/54000, 343/864000, 9493/66679200, ...

(OEIS A130117 and A130118).


REFERENCES:

Pfiefer, R. E. "The Historical Development of J. J. Sylvester's Four Point Problem." Math. Mag. 62, 309-317, 1989.

Philip, J. "The Area of a Random Convex Polygon in a Triangle." Tech. Report TRITA MAT 05 MA 04. n.d. http://www.math.kth.se/~johanph/area2.pdf.

Sloane, N. J. A. Sequences A103474, A103475, A130117, and A130118 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Watson, S. "Question 1229." Mathematical Questions, with Their Solutions, from the Educational Times, Vol. 4. London: F. Hodgson and Son, p. 101, 1865.

Zinani, A. "The Expected Volume of a Tetrahedron Whose Vertices are Chosen at Random in the Interior of a Cube." Monatshefte Math. 139, 341-348, 2003.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي