Робохомячок

Вероятность действительных корней уравнения

Условие задачи

Дано уравнение:

x^2 + px + q = 0,

где числа p и q лежат в отрезке [-1;1].

Необходимо найти вероятность того, что корни этого уравнения будут действительными.

Решение

Обозначим дискриминант уравнения через D:

D = p^2 - 4q

Действительные корни уравнения существуют, когда D >= 0.

Таким образом, нужно найти площадь области в координатной плоскости, где D >= 0.

Построим график функции D(p,q) = p^2 - 4q:

Заметим, что кривая D = 0 является параболой с вершиной в точке (0,1).

Кроме того, область D >= 0 лежит ниже этой параболы. Эта область выделена на рисунке синим цветом.

Вычислим площадь этой области.

Площадь треугольника, ограниченного осью абсцисс и прямой q = -p/4 равна:

(1/2) * 1 * (1/2) = 1/4

Площадь сегмента параболы, ограниченного прямыми q = -1 и q = -p/4 равна:

(1/3) * (1 - (-1)) * (1/2) = 2/3

Таким образом, общая площадь области D >= 0 равна:

1/4 + 2/3 = 11/12

Искомая вероятность равна отношению площади этой области к площади всего квадрата [-1;1] x [-1;1]:

11/12 / 4 = 11/48

Ответ

Вероятность того, что корни уравнения x^2 + px + q = 0 будут действительными, равна 11/48.

© Copyright 2023 by DevOps. Built with ♥

Ответит на любые вопросы, напишет доклад, решит домашнее задание, можно просто поболтать :)

Абсолютно бесплатно и без рекламы.