一道非常有趣的概率题

在半径为1的圆内随机取一条弦,问其长度超过该圆内接等边三角形变长(根号3)的概率是多少?
我在第一时间得出的答案是1/3
但在看了题目的另两个答案(1/2和1/4)后很是受教

【解法1】
由于弦交圆于两点。我们先固定弦的一个端点。以此端点做一个等边三角形。显然,只有穿过此三角形内的弦才符合要求。而符合条件的弦的另一端正好占整个圆弧的1/3。并且,不论固定的那个端点在圆上的哪个位置,情况都是一样的。所以结果为1/3。

【解法2】
由于弦长只和圆心到它的距离有关。所以固定圆内一条半径。当且仅当圆心到它的距离小于1/2才满足条件。并且,不论固定的是哪条半径,情况都是一样的。所以结果为1/2。

【解法3】
弦被其中点唯一确定。当且仅当其中点在半径为1/2的圆内时才满足条件。此小圆面积为大圆的1/4。所以结果为1/4。

三个看似都有道理的解法却得到了不同的结果,所以我们称其为paradox。其实,这些结果都是对的。因为它们采用了不同的等可能性假定。
解法一假定端点在圆上均匀分布。
解法二假定半径在圆内均匀分布以及弦的中点在半径上均匀分布。
解法三假定弦的中点在圆内均匀分布。

此题和解答的出处http://www.charlesgao.com/?p=130

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