0
EN
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

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Ball Triangle Picking

المؤلف:  Buchta, C. and Müller, J

المصدر:  "Random Polytopes in a Ball." J. Appl. Prob. 21

الجزء والصفحة:  ...

5-2-2020

1703

+

-

20

Ball Triangle Picking

BallTrianglePickingDistribution

Ball triangle picking is the selection of triples of points (corresponding to vertices of a general triangle) randomly placed inside a ball. n random triangles can be picked in a unit ball in the Wolfram Language using the function RandomPoint[Ball[], <span style={" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/BallTrianglePicking/Inline2.gif" style="height:15px; width:5px" />n, 3<span style=}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/BallTrianglePicking/Inline3.gif" style="height:15px; width:5px" />].

The distribution of areas of a triangle with vertices picked at random in a unit ball is illustrated above. The mean triangle area is

 A^_=9/(77)pi

(1)

(Buchta and Müller 1984, Finch 2010).

n random triangles can be picked in a unit ball in the Wolfram Language using the function RandomPoint[Ball[], <span style={" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/BallTrianglePicking/Inline5.gif" style="height:15px; width:5px" />n, 3<span style=}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/BallTrianglePicking/Inline6.gif" style="height:15px; width:5px" />].

The determination of the probability for obtaining an acute triangle by picking three points at random in the unit disk was generalized by Hall (1982) to the n-dimensional ball. Buchta (1986) subsequently gave closed form evaluations for Hall's integrals. Let P_n be the probability that three points chosen independently and uniformly from the n-ball form an acute triangle, then

P_(2m+1)=-1/2-2^(2m-1)((2m; m)(4m; 2m))/((4m; m)(6m+1; 2m))+m(2m; m)^22^(2m)sum_(k=0)^(m)((2k; k))/((2m+k; m)(4m+2k; 2m+k))(3m+k+1)/((m+k)(3m+2k+1))

(2)

P_(2m+2)=1/4-3/(2^(2m+4))((4m+4; m+1))/((2m+2; m+1))+(2^(4m))/((2m; m)pi^2)[1/((2m+1)^2(2m; m))+sum_(k=0)^(m)(2^(2k)(3m+k-3))/((2k+1)(2k; k)(2m+k; m)(2m+k+2; 2))].

(3)

These can be combined and written in the slightly messy closed form

 P_n=pi^(-3/2)<span style={2^(2n-5)(n-1)[Gamma(1/2n)]^4[n_3F^~_2(1,n+1,1/2n+1;1/2(n+3),3/2n+1;1)-2_3F^~_2(1,n,1/2n+1;3/2n,1/2(n+3);1)] -(sqrt(pi)Gamma(2n))/(4^nGamma(3/2n)Gamma(1/2(n+1)))+1}, " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/BallTrianglePicking/NumberedEquation2.gif" style="height:109px; width:493px" />

(4)

where _3F^~_2(a,b,c;d,e;z) is a regularized hypergeometric function.

BallTrianglePicking

The first few are

P_2 = 4/(pi^2)-1/8 approx 0.280285

(5)

P_3 = (33)/(70) approx 0.471429

(6)

P_4 = (256)/(45pi^2)+1/(32) approx 0.607655

(7)

P_5 = (1415)/(2002) approx 0.706793

(8)

P_6 = (2048)/(315pi^2)+(31)/(256) approx 0.779842

(9)

P_7 = (231161)/(277134) approx 0.834113

(10)

P_8 = (4194304)/(606375pi^2)+(89)/(512) approx 0.874668

(11)

P_9 = (9615369)/(10623470) approx 0.905106

(12)

(OEIS A093756 and A093757, OEIS A093758 and A093759, and OEIS A093760 and A093761), plotted above.

The case P_2 corresponds to disk triangle picking.


REFERENCES:

Buchta, C. "A Note on the Volume of a Random Polytope in a Tetrahedron." Ill. J. Math. 30, 653-659, 1986.

Buchta, C. and Müller, J. "Random Polytopes in a Ball." J. Appl. Prob. 21, 753-762, 1984.

Finch, S. "Random Triangles III." http://algo.inria.fr/csolve/rtg3.pdf. Apr. 30, 2010.

Hall, G. R. "Acute Triangles in the n-Ball." J. Appl. Prob. 19, 712-715, 1982.

Sloane, N. J. A. Sequences A093756, A093757, A093758, A093759, A093760, and A093761 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد