Задача 2 · архив сезона 2025

Экспериментальная математика

Комплект задач · 2025

Условие задачи

Лена интересуется и физикой, и математикой. Поэтому она решила попытаться определить число π\pi экспериментально. Для этого она нарисовала квадрат со стороной LL и вписала в него окружность радиуса L2\frac{L}{2}. Затем она стала бросать в квадрат песчинки случайным образом. Лена рассуждала так: если всего бросить NN песчинок, и nn из них попадут внутрь круга, то будет примерно верно следующее равенство: π4nN\pi\approx\frac{4n}{N}, причём оно будет выполняться тем лучше, чем больше NN.

Однако, в процессе эксперимента Лене стало понятно, что на точность определения π\pi влияет не только NN, но и ряд других факторов. Это и характерный размер песчинки dd, и толщина линий квадрата и окружности aa, и погрешность измерения всех длин Δl\Delta l. Поразмышляйте о том, как число знаков π\pi, которое можно надежно определить таким методом, зависит от всех этих параметров (N,L,d,a,Δl)(N,L,d,a,\Delta l). Считайте, что N1N\gg1, dL1\frac{d}{L}\ll1, aL1\frac{a}{L}\ll1.