「投針實驗」求圓周率的方法

2022-03-23 11:21:59 字數 520 閱讀 9999

下面就是乙個簡單而巧妙的證明。找一根鐵絲彎成乙個圓圈,使其直徑恰恰等於平行線間的距離d。可以想象得到,對於這樣的圓圈來說,不管怎麼扔下,都將和平行線有兩個交點。

因此,如果圓圈扔下的次數為n次,那麼相交的交點總數必為2n。 現在設想把圓圈拉直,變成一條長為πd的鐵絲。顯然,這樣的鐵絲扔下時與平行線相交的情形要比圓圈複雜些,可能有4個交點,3個交點,2個交點,1個交點,甚至於都不相交。

由於圓圈和直線的長度同為πd,根據機會均等的原理,當它們投擲次數較多,且相等時,兩者與平行線組交點的總數可望也是一樣的。這就是說,當長為πd的鐵絲扔下n次時,與平行線相交的交點總數應大致為2n。現在轉而討論鐵絲長為l的情形。

當投擲次數n增大的時候,這種鐵絲跟平行線相交的交點總數m應當與長度l成正比,因而有:m=kl,式中k是比例係數。為了求出k來,只需注意到,對於l=πk的特殊情形,有m=2n。

於是求得k=(2n)/(πd)。代入前式就有:m≈(2ln)/(πd)從而π≈(2ln)/(dm)

屬於連續型隨機變數。

概率為 2/π = 64%。

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