一辺の長さが R の正方形の中に,半径 R の四分円 2 個と,半径 r の円を描く。
四分円と円の隙間(緑の点が散らばっている領域)の面積をモンテカルロ法により求める。
1000000 個の点を打って,領域内に入った点の割合から面積を推定すると,0.172231*R^2 となった。解析解は 0.17239838239331384*R^2 だったので,解析解を導いた式は間違っていなさそうだ。
using Random, Distributions, StatsBase
R = 1
r = 3R/8
n = 1000000
x = rand(Uniform(0.5, 1.0), n)
y = rand(Uniform(0, 1.0), n)
z = @. (x^2 + y^2 < R^2) && ((x - R/2)^2 + (y - r)^2 > r^2)
2*(R^2/2 * mean(z))
0.172231
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