题意简述:
在一个圆内随机放(n)个点,求这(n)个点在同一半圆内的概率。
解法:
首先进行一个转换,题目等价于在圆弧上随机(n)个点,这(n)个点在一个半圆弧上的概率。
对于一种选择(n)个点的方案,我们先强制其中一个点为起点,并且认为这个半圆弧是从这个点开始的沿顺时针走的半圆弧。
我们称这样的方案为新方案,原来的方案叫旧方案。
我们称一个新方案合法当且仅当其余(n-1)个点在划出的半圆弧上。
我们可以认为每个旧方案和(n)个一组的新方案是一一对应的。(这(n)个新方案满足(n)个点的位置相同,而起点各不相同)
注意到对于一组不合法的旧方案,它对应(n)组不合法的新方案。
而对于一组合法的旧方案,它对应(1)组合法的新方案和(n-1)组不合法的新方案。
同时注意到随机一个新方案,它的合法概率是(frac1{2^{n-1}})(起点任意取,而后面每个点都有(frac12)的概率落在起点开始的半圆弧)。
因此随机一个旧方案,合法概率是(frac n{2^{n-1}})。