点をばらまくと、円周率になる?

点をふらせて、数字が 3.14 に近づくか見てみよう。

円の中 円の外

点をふらせる

速さ

まずは「ずっとふらせる」を押してみよう。

点から計算すると…

円周率 π(パイ)は 3.14159265…

円の中の点 ÷ 全部の点 × 4

全部の点 0
円の中 0
π との差

3.14に近づいた?

点線は円周率、緑の線は点から計算した値です。よこは点の数(目盛りごとに10倍)、たては計算した値。近づいたり離れたりする様子を見てみよう。

実験の記録

100・1000・1万・10万こで自動記録。
点の数 円の中の数 π の推定値 π との差(誤差)
100こ
1000こ
1万こ
10万こ
📖 使い方・くわしい説明

遊び方

  1. 「ずっとふらせる」でスタート。「止める」で止まります。速さも変えられます。
  2. 「1こ」「100こ」などのボタンは、その数だけ点を追加します。
  3. 「最初から」で点と記録を消して、もう一度試せます。

どうして円周率が出てくるの?

図の曲線は、円を4つに切ったうちの1つ。正方形の1辺と円の半径を1にすると、正方形の面積は1、4分の1の円の面積は π÷4 です。

点をランダムにたくさんばらまくと、円の中に入る点の割合は、面積の割合(π÷4)に近づきます。そこで「円の中の点 ÷ 全部の点 × 4」を計算すると、円周率を見積もれます。

こうしてランダムな実験から答えを見積もる方法を、モンテカルロ法といいます。

自由研究にするなら

  • 記録の表で、点の数と「π との差」を比べてみよう。差の+は円周率より大きい、−は小さいという意味です。
  • 表やグラフをスクリーンショットしたら、「最初から」でやり直そう。同じ点の数でも、結果は変わるかな?
  • 何回か試して、点が少ないとき・多いときの結果のばらつきを比べよう。1回の結果だけで決めつけないのがコツです。

計算はブラウザ内で行います。実験の点や記録は、ページを閉じると消えます。

よくある質問

点を増やしたのに、3.14から遠ざかることもある?
あります。点の位置は毎回ランダムなので、計算した値は上がったり下がったりします。点が多くなるほど大きなずれは起きにくくなりますが、毎回必ず近づくわけではありません。
モンテカルロ法って何?
ランダムな実験をたくさん繰り返して、答えを見積もる方法です。このページでは、ばらまいた点のうち円の中に入る割合から、円周率を見積もっています。
授業や自由研究に使ってもいい?
はい。点の数を変えて比べたり、同じ数で何度かやり直したりしてみてください。表やグラフをスクリーンショットして、記録に使えます。