你可以透過拋針來近似圓周率 π

你可以透過拋針來近似圓周率 π

原理介紹

這項方法稱為「布豐針問題」(Buffon’s needle problem),其核心是透過將一根針隨機拋向一條平行線條的地板,並計算針與線相交的機率,進而推導出圓周率 π 的近似值。

實際操作步驟

  • 準備一根長度為 ℓ 的針,以及一條由平行線組成的地板(線間距離為 h)。
  • 將針隨機拋向地板,記錄針是否與任何一條線相交。
  • 重複此過程多次,並統計針與線相交的次數。
  • 根據公式 π ≈ 2ℓ / (h × P),其中 P 是針與線相交的機率,即可計算出 π 的近似值。

精確度與限制

此方法的誤差與試驗次數的平方根成反比,即誤差約為 1/√n,其中 n 為試驗次數。因此,要獲得高精度的 π 值,需進行大量試驗。

相關應用與延伸

雖然此方法效率較低,但其展示了數學中「機率與幾何」之間的深刻連結,也常被用於教學與科普。

來源:https://www.wired.com/story/you-can-approximate-pi-by-dropping-needles-on-the-floor/

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