|
Autorzy wielu podręczników i zbiorów zadań z rachunku prawdopodobieństwa proponują rozwiązać następujący problem,
zwany zadaniem o spotkaniu (meeting problem):
W określonym miejscu między godziną dwunastą a trzynastą umawiają się na spotkanie dwie osoby i czekają jedna na
drugą pewną liczbę minut, np. 15 lub 20. Jakie są szanse, że spotkają się?
Zwykle problem ten rozwiązuje się za pomocą pojęcia prawdopodobieństwa geometrycznego zajścia zdarzenia A
w zbiorze Q:
rozumianego jako iloraz pola zbioru A i pola zbioru Q w przypadku figur płaskich A ⊂ Q, które mają pole,
a w przypadku brył A ⊂ Q, które mają objętość:
jako iloraz ich objętości.
Zadanie o spotkaniu jest prezentowane na wielu stronach internetowych poświęconych matematyce rekreacyjnej.
Niektóre z nich proponują rozwiązania za pomocą rachunku całkowego. W pracy pokażemy, że można uzyskać ciekawe
wnioski, prowadząc rozważania, w których posługiwać będziemy się prostymi modelami (w tym także modelami wykonanymi
z klocków magnetycznych) i obliczeniami, wymagającymi znajomości wzoru na pole równoległoboku (w przypadku płaskim):
Animacja 1. Pole równoległoboku równe jest iloczynowi jego podstawy i wysokości.
Równoległoboki o równych podstawach i wysokościach mają równe pola.
i wzoru na objętość równoległościanu (w przypadku przestrzennym):
Animacja 2. Objętość równoległościanu równa jest iloczynowi pola jego podstawy i wysokości.
Równoległościany o równych podstawach i wysokościach mają równe objętości.
Zaproponujemy rozwiązania, które będą prowadziły do prawdopodobieństwa geometrycznego, a także takie, które z niego
bezpośrednio nie korzystają. Rozwiążemy także problem dla trzech i większej liczby osób, które umawiają się na
spotkanie. Obliczymy jak długo powinny czekać osoby, które już przyszły, na przyjście pozostałych osób, aby szanse
na spotkanie wyniosły 50%, 60%, 70%, 80% lub 90%. Wykorzystamy w tym celu arkusz kalkulacyjny. Zauważymy,
że im większa grupa osób umawia się na spotkanie, tym mniejsze są szanse, że spotkanie dojdzie do skutku.
Znamy ten fakt z własnego doświadczenia oraz np. z filmowych przygód Kevina, bohatera filmów Kevin sam w domu i
Kevin w Nowym Jorku, który gubi się we własnym domu w dużej grupie krewnych w czasie gorączkowych przygotowań do
wyjazdu na lotnisko.
|