情報:IT
高校生
解決済み

例題の説明と下の問題の部分も分からないです。
分かる方いたら説明お願いしたいです🙇🏻‍♀️

10 15 20 25 例題 4 乱数を使って面積を求める 図2のような半径1の扇形の面積を, 円周率πを使わずに 図1 グラー 2 3 4 5 6 1 104 モデル ① 回数 求めたい。 次のモデル① ② はそのための方法である。 モデル①点Pの座標を(x,y) として, yが扇形の高さy以下である 確率から求める。 モデル ②点Pと原点Oの距離Lが半径以下である確率から求める。 下の図のセルE5, F5,K5,L5, F106に入力する式を答えなさい。 E F | G H I J K L 4 A B C JORT 10 1 2 3 =RAND () 点P X 0.346 G510 0094 1.078 D > y 0.410 0.938 4973 0.860 9.237 _0.996_ =RAND () 平均 評価 内外O 1 0 1 モデル② 回数 0.82 1 2 3 [10] x 0.346 G510 0094 =C5 10781 |105 |106 | |解答例 E5:= SQRT (1^2-C5^2) K5 := SQRT (15^2+J5^2) F106:=COUNTIF (F5F104,1)/COUNT (F5:F104) 点P y Q.410 0973 距離 0536 1.098 0237 _0255 0.693 =D5 F5:=IF (D5<=E5,1,0) L5:=IF(K5<= 1,1,0) 0.2 平均 200 0.0 0.2 0.4 評価 内外 1 20 1 1 20.82 解説 E5は円の方程式x^2+(y^2=12からy'を, K5は三平方の定理x+y=L'からLを求める。 点Pが現れる範囲は一辺の長さが1の正方形なので,各回の評価の平均 が,点Pが扇形に入る確率になる。 問題 図2の扇形の面積は円周率πを使っても表すことができる。例 題4の結果との比較によってπの値を求めなさい。 29

回答

✨ ベストアンサー ✨

これは、数学の有名な問題「ビュフォンの針」に似てますね。
要するに、πの値を確率を用いて近似値を求めるという目的の例題です。

今回は表計算ソフトで求めるので、数学の高度な知識は必要ありません。
問題文を全て読めなかったので、簡単に説明すると、

ある三角形の範囲Aに対してその内側に扇形の範囲Bを作ります。
そして表計算ソフトで点P(X,Y)の値が範囲Aに収まることを条件に、
ランダムでX座標とY座標の値(データ)をたくさん用意します。

ここから先は、計算です。
範囲Aを求めるために、三平方の定理から高さを計算して、
範囲A内の全ての点の個数をXとYの値から判別します。
範囲B内の全ての点の個数をXとYの値から判別します。
この際、いずれもデータの座標値のX,Yが範囲内にあれば1,なければ0として出力します。

これを100回繰り返して出力された値が1になっている個数の総和を求めます。
個数の総和を回数100で割って、平均値を求めます。

ここで、論理的には、角度がわかりませんが、仮に30度としたら、
半径が1なので、1*1*π*30/180=π/6がBの範囲の面積で、
Aの範囲の面積は、1*1/√3*1/2ですから、
一様にランダムにデータを用意したとすれば、
平均値 ≒ (√3/6)/(π/6)=√3/πとなるので、

先程求めた、平均値=√1.73205../3.1415に近づくことが予測されます。
したがって、π≒√3/平均値となります。

少し長くなりましたが、
下の問題も同様な考え方で解けると思います。

うな

わかりやすい説明ありがとうございます🙏🏻

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?