モンテカルロ法で円周率を求めた【高槻本校】

こんにちは。KECの塾・予備校部門,高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
いよいよ夏期集中講座の開講が近づいてきました(7/25開講!)。
忙しい日々を過ごしていますが,こんな時こそ,遊び心(?)を忘れてはいけません。
ということで,久しぶりにScratchでプログラミングをしてみました。
定番の,モンテカルロ法で円周率を求めるやつです。

モンテカルロ法は,乱数を使う計算手法の1つ。
円周率を求めるには,半径rの円を描き,それを,一辺が2rの正方形で囲みます。
円の面積はπr2,正方形の面積は4r2になります。

この正方形の中でランダムに点を打つと,一部の点は円内に入ります。
正方形の面積をもとにすると,円の面積の割合は,πr2/4r2=π/4。
たくさんの点を打って円内にある点の割合を求めれば,π/4に近い値が求まるはずなので,それを4倍すると,πの近似値が求められるというものです。
Scratchで,次のようなコードを書き,実行します。

自分で計算するのは大変ですが,コンピュータなら,黙々と計算してくれます。
ここは思い切って,100万回点を打つことにしました。
さすがにScratchでふつうに実行すると時間がかかるので,ターボモードで実行しました。
久しぶりに登場の謎のUFOが,黙々と点を打っていきます。


 
100万回実行した結果,円内の点が779614個ありました。
779614÷1000000×4より,求まった近似値は約3.12。
円周率が3.14…なので,まあまあ近い値が求まりました。

こんな感じで,遊び心を忘れないKECでは,夏期集中講座の受講生を募集しています。
一部講座は定員に近づいていますが,申し込みがまだ間に合う講座もあります。
今年は,小学生,中1,中2の新規生の方は,夏期集中講座をまるまる無料体験可能です。
高槻本校では,中3生や高校生の方も,一部講座を体験可能です。
黙々学習するだけでなく,多少の遊び心もあるKEC高槻本校の授業を,ぜひ,この機会に体験してみてください。

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