Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
Из условия задачи 5.84 следует, что рассматривается единичный квадрат $ABCD$ со стороной $1$, внутри которого случайным образом выбирается точка. Площадь квадрата равна:
$$
S_{ABCD} = 1^2 = 1
$$
По формуле геометрической вероятности, вероятность попадания точки в некоторую область внутри квадрата равна отношению площади этой благоприятствующей области $S$ к площади всего квадрата $S_{ABCD}$:
$$
P = \frac{S}{S_{ABCD}} = \frac{S}{1} = S
$$
**1)** Найдем вероятность того, что расстояние от выбранной точки до определенной вершины квадрата (например, вершины $A$) не превышает $a$ ($0 < a < 0,5$).
Множество точек квадрата, удаленных от вершины $A$ на расстояние, не превосходящее $a$, представляет собой круговой сектор с центром в точке $A$ и радиусом $R = a$.
Так как угол квадрата при вершине равен $90^\circ$, благоприятствующая область является четвертью круга:
$$
S_1 = \frac{1}{4}\pi a^2
$$
Поскольку $a < 0,5$, этот сектор полностью помещается внутри квадрата.
Искомая вероятность:
$$
P = \frac{S_1}{S_{ABCD}} = \frac{\frac{1}{4}\pi a^2}{1} = \frac{\pi a^2}{4}
$$
**Ответ к пункту 1:** $\dfrac{\pi a^2}{4}$
---
**2)** Найдем вероятность того, что расстояние от выбранной точки до центра квадрата не превышает $a$ ($0 < a < 0,5$).
Множество точек, расстояние от которых до центра квадрата не превышает $a$, образует круг с центром в центре квадрата и радиусом $r = a$.
Расстояние от центра квадрата до любой из его сторон равно половине стороны, то есть $0,5$. Так как по условию $a < 0,5$, данный круг целиком лежит внутри квадрата.
Площадь этого круга:
$$
S_2 = \pi a^2
$$
Искомая вероятность:
$$
P = \frac{S_2}{S_{ABCD}} = \frac{\pi a^2}{1} = \pi a^2
$$
*(Примечание: встречающийся в некоторых изданиях учебника ответ $2\pi a^2$ является опечаткой, так как площадь круга радиуса $a$ равна $\pi a^2$).*
**Ответ к пункту 2:** $\pi a^2$