Для вычисления числа ¶ существует большое количество формул: это и формула Виета для приближения числа ¶ формула Валлиса; ряд Лейбница, тождество Эйлера и многие другие, но самый простой способ – численный метод Монте-Карло. Воспользуемся интерактивной моделью №175 «Метод Монте-Карло» с сайта "1С .Математический конструктор", подраздел "Вероятность и статистика". Изображаем круг, вписанный в квадрат.
С помощью данного модуля можно рассчитать площади круга и квадрата (т.е. меры). Для этого отметим произвольную точку, попавшую в область квадрата. После чего интерактивная модель «Метод Монте-Карло»
Таким образом, с помощью данной модели можно определить вероятность попадания случайной точки, заданной в плоской области, и её расположение в зависимости от количества проведенных опытов. Эта вероятность равна отношению площадей:
Также, используя систему Wolfram Mathematica, можно выполнить приблизительный подсчет значения числа ¶ путем выбора случайных точек, находящихся в области квадрата, и последующем составления отношения площадей круга и квадрата. Для этого с генерируем, например, 10 000 точек в квадрате со стороной 2, ограниченного в области {-1;1}:
Обозначим радиус круга через r, а сторону квадрата равную 2r. Найдем отношение площадей круга и квадрата:
Подсчитав количество точек из области квадрата, попавших в круг, к общему число первоначальных точек и умножив их на 4, найдем приближенное значение числа ¶.
Или умножим площадь квадрата и на 4, и на процентное соотношение точек, попадающих в круг радиусом 1 с центром в начале координат. Получим:
Примером для определения числа ¶ может также служить алгоритм Бюффона (см. 2. Вероятность события – 2.3. Геометрическое определение вероятности). Данный способ нахождения числа ¶. был изложен в работе Жоржа-Луи де Бюффона в 1777 году. Сущность этого метода заключается в бросании иглы произвольной длины d на плоскость, которая расчерчена параллельными прямыми, находящимися на расстоянии k друг от друга. | |
| |
Просмотров: 1623 | |
Всего комментариев: 0 | |