В квадрате ABCD со стороной четыре расположена точка O, отстоящая от сторон AD и CD на расстояние единицы. Через точку О совершенно случайно проведена прямая L, разделяющая квадрат на две части. Найти вероятность того, что одна из частей будет иметь площадь, не превосходящую 3.
Обозначения: Случайная величина — угол наклона прямой L к стороне AD — распределена равномерно на
1. Случай рис. 1 (трапеция). Вычисление площади трапеции AMQD:
2. Случай рис. 2 (треугольник). Вычисление площади треугольника MQD:
3. Случай рис. 3 (трапеция). По симметрии с первым случаем,
4. Случай (трапеция) приводит к такой же формуле
5. Случай (трапеция) приводит к формуле аналогичной первому случаю для площади меньшей части разрезанного квадрата Замена позволяет объединить случаи 1−5 и представить зависимость площади меньшей части квадрата от t:
На рисунке изображен график функции
Значение площади для всех t — минимум достигается при Значения достигаются для где и являются решениями уравнений:
искомого события равна отношению длины этого отрезка к длине отрезка то есть
Ответ: