問題
円周率 π の値を近似的に求める方法のうち、モンテカルロ法を応用したものはどれか。
選択肢
- 1正方形の中に一様乱数を用いて多数の点をとったとき、その点の個数と正方形に内接する円の中にある点の個数との比が、点の総数を多くすると両者の面積比である 4:π に近づくことを用いて求める。
- 2正方形の中に等間隔に多数の格子点をとったとき、その格子点の個数と正方形に内接する円の中にある格子点の個数との比が、格子点の間隔を細かくすると両者の面積比である 4:π に近づくことを用いて求める。
- 3直径 1 の円に内接する正 n 角形の周の長さと円の直径との比が、n を大きくすると π:1 に近づくことを用いて求める。
- 4直径 1 の円に内接する正 n 角形の面積と円に内接する正方形の面積との比が、n を大きくすると 2:π に近づくことを用いて求める。
正解
1. 正方形の中に一様乱数を用いて多数の点をとったとき、その点の個数と正方形に内接する円の中にある点の個数との比が、点の総数を多くすると両者の面積比である 4:π に近づくことを用いて求める。
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解説
モンテカルロ法は乱数を用いた試行の統計的性質から数値を推定する手法である。正方形内に一様乱数で多数の点を打ち、内接円に入る点の割合を調べると、点数を増やすほどその割合は円と正方形の面積比 π/4 に近づき、これを用いて π を推定できる。イの等間隔格子は数値積分、ウ・エは多角形による幾何学的近似であり乱数を使わない。よってアが正解。(出典: 令和2年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問6)
一問一答
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