2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вероятность пересечения случайных кругов
Сообщение27.05.2015, 19:19 


27/05/15
6
У меня есть немного странная задача.

Есть два круглых "поля" определенного радиуса (скажем, $R_1$ и $R_2$), с заданным расстоянием между их центрами ($D$).
В каждом из полей случайным образом выбирается по точке ($p_1$ и $p_2$). Требуется найти вероятность того, что круги
$(p_1,r_1)$ и $(p_2,r_2)$ пересекаются (где $r_1$ и $r_2$ - тоже заданные константы).

Замкнутая формула не нужна, но нужен алгоритм вычисления этой вероятности.

Понятно, что можно один из кругов сжать в точку. Если зафиксировать $p_1$, то вероятность равна площади пересечения круга $(p_1,r_1+r_2)$ со вторым полем (деленной на площадь второго поля). Площадь пересечения кругов с заданными радиусами и расстоянием, при условии, что соответствующие окружности пересекаются, вроде как, равна
$$
r_1^2 \arccos\left(\frac{d^2+r_1^2-r_2^2}{2dr_1}\right) + r_2^2 \arccos\left(\frac{d^2+r_2^2-r_1^2}{2dr_2}\right) -
\frac{1}{2}\sqrt{(-d+r_1+r_2)(d-r_1+r_2)(d+r_1-r_2)(d+r_1+r_2)}.
$$

В случае, когда центры полей совпадают ($d=0$), итоговую вероятность можно посчитать, проинтегрировав (численно) эту формулу по $d$ (не забыв при этом умножить на $2\pi d$). Но если центры различные, то получается двумерный интеграл, который считать на порядок дольше.

Может быть, я что-то упустил, и есть способ сделать это проще?

***
Упс, стоило написать, я догадался, что можно делать ровно то же самое, но умножать не на $2\pi d$, а на соответствующую длину дуги.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group