ビュフォンの針の理論
ビュフォンの針(Buffon's needle)とは,針を落として,等間隔に並んだ線と交わる確率を求めるという話です。円が全く絡んでいないにもかかわらず,確率に円周率が出てくるため,不思議に思われることが多いです。ビュフォンの針について,その確率を数学的に導出しましょう。
\begin&2\left\ \\ &= \left[ -\frac\cos\theta\right]_0^ +2 \left(\frac-\theta_0\right) \\ &= \frac (1-\cos\theta_0) +\pi -2\theta_0 \end
証明終
ビュフォンの針を用いた円周率の近似
簡単のため, l=d としましょう。すなわち,針の長さが線の間隔と等しいとします。すると,針を落としたときに線の交わる確率は \dfrac になります。
実際に針を N 本落として, M 本が線と交わったとしましょう。このとき,おおよそ
と近似できるわけです。この手法を用いれば,円周率 \pi を求めることができそうですね。実際のところは,この近似手法は近似の精度が良くない(精度よく近似するためには,ものすごい数の針を投げなければならない)ため,使われることは少ないです。
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