■ビュフォンの針の問題(その9)
(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,オリジナルの問題は「針の長さは線と線の間隔のちょうど半分」という設定になっている
p=∫(0,π)Lsinθdθ/πd=2L/πd=1/π
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ビュフォンの針の問題には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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