几何吧 关注:25,148贴子:137,121
  • 9回复贴,共1

和圆周率有关的一个概率问题

只看楼主收藏回复

我记得某本书上讲过一个故事。 说是A教授突发奇想, 让每个学生随手
写上两个自然数, 然后告诉他这两个数是不是互质(就是公约数等于1)。 教授一一作了统计,最后发现: 任取两个数,它们互质的概率是
    6/P^2


我们用P表示圆周率, P^2 是圆周率的平方。




1楼2007-04-18 19:26回复
    R·查特在1904年发现,两个随意写出的数中,互素的概率为6/π^2。 

    证明:考虑两个正整数最大公约数为n的概率,记为p(n)。 

    明显两个数最大公约数为n当且仅当它们从n的倍数中选取且它们除以n的商互素。 

    因此p(n)=p(1)/n^2. 

    而显然所有p(n)之和为1,因为两个数有唯一的最大公约数,故p(1)乘以所有正整数平方倒数和为1。而这个和为π^2/6,故p(1)=6/π^2。


    2楼2007-04-18 19:56
    回复
      • 211.144.127.*
      原来如此


      3楼2007-04-18 20:06
      回复
        吧主真厉害!


        4楼2007-04-19 10:03
        回复
          • 58.25.253.*
          回复2楼,你怎么证明任意数字除以给定的n的商是平均分配的呢?


          5楼2009-08-06 20:32
          回复
            错了,是任意的一个数字除以给定的n的余数是平均分配的呢>?


            IP属地:美国6楼2009-08-06 20:33
            回复
              的确是平均分布,遵循:0,1,2,3,......n-1,0,1,2.....
              这个问题太傻了,我太傻了..
              然后利用条件概率...到底是吧主


              IP属地:美国7楼2009-08-06 20:43
              回复
                见<未知中的已知-方程的故事>一书,不解释。


                8楼2009-08-06 21:15
                回复
                  • 169.234.143.*
                  确实很巧妙,没想到这都能算出来。开头脑子没转过来,怎么都想不通为什么p(n)=p(1)/n^2,后来明白了。其实只要说成两个数最大公约数为n的条件是它们都能被n整除(任意一个自然数满足此条件的概率为1/n),且它们除以n的商互素,所以p(n)=(1/n) * (1/n) * p(1) = p(1)/n^2


                  9楼2009-08-07 13:07
                  回复
                    漂亮,尤其是p(n)= p(1)/n^2这步


                    IP属地:北京10楼2015-06-04 12:15
                    回复