同心圆是具有共同圆心的圆。两个不同同心圆的半径之间的区域称为圆环。任何两个圆都可以通过反演使其同心,方法是选择一个反演中心作为其中一个极限点。
给定两个同心圆,半径分别为 和
,从外圆随机选择一条弦,该弦穿过内圆的概率是多少?根据“随机”弦的选择方式,1/2、1/3 或 1/4 都可能是正确的答案。
1. 在外圆上任取两点并将它们连接起来,得到 1/3。
2. 在对角线上任取一点,然后选取垂直平分该点的弦,得到 1/2。
3. 在大圆上任取一点,画一条线到圆心,然后画出垂直平分的弦,得到 1/4。
因此,在指定此问题中“随机”的含义时,显然需要小心。
给定两个以 为圆心的同心圆中较大圆的任意弦
,内外交点之间的距离在两侧相等
。为了证明这一点,取通过
并与
相交的
的垂线。根据对称性,
和
必须相等。类似地,
和
必须相等。因此,
等于
。顺便说一句,这也适用于均匀椭球壳,但证明并非易事。