Для решения задачи о нахождении вероятности того, что случайно выбранная точка в круге принадлежит вписанному в него квадрату, нам нужно рассмотреть площади круга и вписанного квадрата.
Обозначим радиус круга как ( R ).
Шаг 1: Найти площадь круга
Площадь круга ( S{\text{круг}} ) вычисляется по формуле:
[ S{\text{круг}} = \pi R^2 ]
Шаг 2: Найти площадь вписанного квадрата
Чтобы найти площадь вписанного в круг квадрата, нужно понять размеры стороны квадрата. Вписанный квадрат имеет диагональ, равную диаметру круга, то есть ( 2R ).
Из геометрии известно, что если диагональ квадрата равна ( d ), то сторона квадрата ( a ) вычисляется по формуле:
[ a = \frac{d}{\sqrt{2}} ]
В нашем случае диагональ ( d = 2R ), поэтому сторона квадрата ( a ) равна:
[ a = \frac{2R}{\sqrt{2}} = R\sqrt{2} ]
Теперь можем найти площадь квадрата ( S{\text{квадрат}} ):
[ S{\text{квадрат}} = a^2 = (R\sqrt{2})^2 = 2R^2 ]
Шаг 3: Найти вероятность
Вероятность ( P ) того, что случайно выбранная точка в круге принадлежит вписанному в него квадрату, равна отношению площади квадрата к площади круга:
[ P = \frac{S{\text{квадрат}}}{S{\text{круг}}} = \frac{2R^2}{\pi R^2} = \frac{2}{\pi} ]
Таким образом, вероятность того, что случайно выбранная точка в круге принадлежит вписанному в него квадрату, равна:
[ P = \frac{2}{\pi} ]
Это численное значение приблизительно равно:
[ P \approx 0.6366 ]
Таким образом, вероятность составляет примерно 63.66%.