Чтобы описать ситуацию, давайте предварительно обозначим отрезок длиной 10 сантиметров отрезком [0, 10]. Середина отрезка будет находиться в точке 5.
Теперь, если выделяем малый отрезок длиной 1 сантиметр, он будет случайно располагаться внутри отрезка [0, 10]. Пусть начало этого малый отрезка будет находиться в точке ( x ), тогда отрезок длиной 1 см будет находиться в пределах от ( x ) до ( x + 1 ).
Для того чтобы весь отрезок длиной 1 см помещался внутри общего отрезка [0, 10], необходимо, чтобы:
- ( x \geq 0 ) (начало отрезка не должно быть меньше 0)
- ( x + 1 \leq 10 ) (конец отрезка не должен превышать 10)
Это означает, что ( x ) должно находиться в диапазоне от 0 до 9, т.е.:
[ 0 \leq x \leq 9 ]
Таким образом, если мы выбираем значение ( x ) случайным образом из равновероятного распределения по отрезку [0, 9], то всякий раз, когда мы выделяем этот маленький отрезок, он будет полностью находиться внутри большого отрезка.
Будет ли этот отрезок пересекаться со средней точкой ( m = 5 ) будет зависеть от положения ( x ):
- Если ( x ) находится в диапазоне [4, 5], то отрезок будет пересекаться с ( m ).
- Если ( x < 4 ) или ( x > 5 ), то отрезок не будет пересекаться с ( m ).
Таким образом, мы можем расчетить вероятность того, что выделенный отрезок пересечется с серединой:
- Длина отрезка, при котором он пересекается с серединой (4 ≤ x ≤ 5), равна 1 (5 - 4).
- Длина всего диапазона [0, 9] равна 9.
Следовательно, вероятность ( P ), что выделенный отрезок пересечется с серединой, равна
[ P = \frac{1}{9} ] или примерно 0.111 (11.1%).