Paradosso di Bertrand: corda casuale e lato del triangolo
Con estremi casuali sulla circonferenza, una corda supera il lato del triangolo equilatero inscritto con probabilità 1/3, mentre altri due metodi altrettanto ragionevoli danno 1/2 e 1/4. Scelga il metodo e il raggio per vedere ogni risposta. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Raggio
- 1
- Probabilità
- 0,3333333333
- Lato del triangolo
- 1,7320508076
- Distanza critica
- 0,5
Il paradosso di Bertrand è la dimostrazione classica che l'espressione corda casuale non indica una sola probabilità finché non si sceglie un metodo di selezione. Dato un cerchio di raggio positivo, il triangolo equilatero inscritto in quel cerchio ha una lunghezza del lato ben definita. Questa calcolatrice riporta la probabilità che una corda presa a caso sia strettamente più lunga di quel lato, secondo uno dei tre metodi storici di Bertrand: estremi casuali sulla circonferenza, un punto casuale su un raggio casuale, oppure un punto medio estratto in modo uniforme dal disco. La misura geometrica viene valutata in forma chiusa a partire dal raggio e dal metodo scelto, senza campionamento e senza modello linguistico. Un raggio non positivo viene rifiutato come input non valido, perché allora non esiste un cerchio né un triangolo inscritto con cui confrontare.
Che cosa chiede il paradosso di Bertrand e perché compaiono tre risposte
Joseph Bertrand pose nel 1889 una domanda ingannevolmente breve: si traccia una corda a caso in un cerchio; qual è la probabilità che quella corda sia più lunga del lato di un triangolo equilatero inscritto nello stesso cerchio? La lunghezza del lato in sé non è ambigua.
In un cerchio di raggio r il triangolo equilatero inscritto ha lato r volte la radice quadrata di tre, perché ogni angolo al centro misura centoventi gradi e la formula della corda, due r per il seno della metà dell'angolo, si riduce esattamente a r volte radice di tre. Una corda il cui punto medio dista d dal centro ha lunghezza due volte la radice di r al quadrato meno d al quadrato, quindi supera quel lato proprio quando d è minore di r su due.
La difficoltà non sta nel confronto; sta nel significato di a caso. Procedure naturali diverse per scegliere una corda inducono misure diverse sullo spazio dei punti medi o degli estremi e, pertanto, probabilità diverse per lo stesso evento geometrico. Bertrand esibì tre procedure che sembrano altrettanto eque e ottenne un terzo, un mezzo e un quarto.
Il paradosso si risolve nominando la misura, non dichiarando sbagliato uno dei tre numeri. Questa calcolatrice prende sul serio quella risoluzione: Lei sceglie un metodo, essa valuta la misura corrispondente e restituisce la probabilità che la corda casuale superi il lato del triangolo inscritto.
Casi d'uso
Dimostrazione in classe della probabilità geometrica
I docenti confrontano i tre metodi di Bertrand sullo stesso cerchio perché gli studenti vedano che corda casuale resta incompleta finché non si nomina una misura, e verificano le risposte classiche di un terzo, un mezzo e un quarto senza tracciare corde a mano.
Verifica di manuali e di esercizi
Gli studenti confermano che il lato dell'equilatero inscritto è r volte radice di tre, che l'evento di corda lunga è il disco di raggio r su due, e che ciascun metodo nominato produce la probabilità pubblicata per qualsiasi raggio positivo.
Domande frequenti
Che cosa succede se il raggio del cerchio non è positivo?
I valori di radius nulli, negativi, infiniti o assenti vengono rifiutati e non addebitati, perché non definiscono un cerchio.
Perché i tre metodi danno tre risposte diverse?
Ciascun metodo induce una misura diversa sulle corde. Radial è uniforme lungo un raggio e produce un mezzo. Midpoint è uniforme nel disco e produce un quarto.
La calcolatrice del paradosso di Bertrand è gratuita?
Lo strumento del browser viene eseguito gratis sul Suo dispositivo.
La probabilità dipende dal raggio del cerchio?
No. Una volta che il raggio è positivo, ciascuna delle tre misure è invariante di scala, quindi la probabilità è un terzo, un mezzo o un quarto.
Quanto misura il lato del triangolo equilatero inscritto?
Misura il raggio per la radice quadrata di tre, cioè 1,732050807569 con un raggio di 1. Una corda supera quel lato esattamente quando il suo punto medio è più vicino al centro della metà del raggio.
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Per sviluppatori — accesso via API
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}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
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Errori
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|---|---|---|
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402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Come questa calcolatrice convalida l'input e valuta le tre misure
Richiami la capacità con due campi obbligatori. radius è il raggio del cerchio: un numero finito che deve essere strettamente positivo. Il motore calcola prima il lato del triangolo inscritto s, uguale a r volte la radice quadrata di tre, e la distanza critica del punto medio d-star, uguale alla radice di r al quadrato meno s su due al quadrato, che si semplifica in r su due. Con radial si sceglie un raggio e si prende un punto in modo uniforme lungo di esso come punto medio della corda perpendicolare: il segmento favorevole ha lunghezza d-star, quindi la probabilità è un mezzo. Con midpoint il punto medio è uniforme nel disco: l'insieme favorevole è il disco concentrico di raggio d-star, quindi la probabilità è il rapporto di aree di un quarto. Lo zero, i valori negativi, NaN e gli infiniti falliscono con invalid_input e non vengono addebitati, perché un raggio non positivo non definisce un cerchio e quindi nemmeno un triangolo inscritto. Sono accettati gli alias r, R e circle_radius. method è uno di tre valori chiusi: endpoints, radial o midpoint. Sono accettati gli alias selection e bertrand_method. Con endpoints il secondo punto della circonferenza è trattato come uniforme: la corda supera s quando l'angolo al centro giace nell'intervallo aperto da due pi su tre a quattro pi su tre, quindi l'arco favorevole diviso per la circonferenza intera è un terzo. La risposta riporta probability come valore principale, insieme a radius, method, triangle_side, critical_distance e formula.
Uso pratico, invarianza di scala, prezzi e canali di consegna
Usi lo strumento del browser quando insegna la probabilità geometrica, verifica un'affermazione da manuale sui tre metodi di Bertrand o mostra perché l'istruzione prenda una corda a caso resta incompleta finché non si nomina una misura. I risultati sono del tutto deterministici: lo stesso raggio e lo stesso metodo producono sempre la stessa probabilità, lo stesso lato e la stessa distanza critica. Non c'è modello linguistico, né servizio esterno di geometria né campionamento casuale di corde, quindi la capacità può essere fissata con sicurezza in controlli di integrazione continua e in materiali didattici riproducibili. Usi l'API quando uno script, una piattaforma didattica, un oracolo di quiz o un taccuino di ricerca necessita di JSON stabile per molte coppie radius e method sotto un unico contratto. Ogni richiesta riuscita è un articolo fatturabile a $0.002; la convalida fallita non consuma il saldo. Il raggio può essere qualsiasi numero finito positivo: le tre probabilità non dipendono dal raggio particolare, teorema dell'invarianza di scala di ciascuna misura, ma il campo resta obbligatorio affinché triangle_side e critical_distance siano dimensionalmente onesti e affinché un raggio non positivo venga rifiutato anziché ignorato in silenzio. Colleghi l'endpoint a tutorial di probabilità, oracoli per colloqui o taccuini che confrontano costruzioni invarianti per rotazione, radiali e uniformi in area di una corda casuale, senza mai tracciare un istogramma di Monte Carlo che non finisce di stabilizzarsi.
Casi di integrazione
Oracoli deterministici per quiz e prove
Le piattaforme didattiche e le suite di CI chiamano un oracolo stabile che rifiuta un raggio non positivo, accetta solo endpoints, radial o midpoint, e restituisce campi di probabilità identici per input identici.
Domande tecniche
Come si calcola la probabilità del paradosso di Bertrand?
Invii un JSON con un radius positivo e method impostato su endpoints, radial o midpoint. La risposta include la probability che la corda casuale superi il lato dell'equilatero inscritto, oltre a triangle_side e critical_distance.