■ビュフォンの針の問題(その4)

(Q)平面上に等間隔で平行線が引かれているとき,この平面上に落とした針が平行線のどれかに交わる確率は?

(A)針の長さをL,平行線の間隔をdとする.

 L≦dのとき,曲線より下の面積/長方形の面積を計算すると

  p=∫(0,π)Lsinθdθ/πd=2L/πd

 これはビュフォンの針の問題(1777年)と呼ばれるものであるが,多くのバリエーションが知られている.たとえば,ビュフォンの(長い)針の問題.

 L>dのとき,Lsinθ>dとなることもあるので,簡単ではないが,

p=2L/πd{1−(1−(d/L)^2)^1/2}+1−2/π・arcsin(d/L)

=2L/πd{1−(1−(d/L)^2)^1/2}+2/π・arccos(d/L)

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