Estimar π com pontos ao acaso e com tiras
Conta pontos ao acaso num quarto de círculo para estimar π, vê como a dispersão diminui com mais pontos e compara com o método das tiras.
📖 Começa aqui: lê os passos da «Lição» por ordem (1, 2, 3 …) e responde a cada pergunta. Depois continua com «Praticar».
- Portugal: 5.º ano
- França: 7.º ano
- Itália: 7.º ano
- Espanha: 5.º ano
- Alemanha: 10.º ano
- Ucrânia: 6.º ano
- Síria: 6.º ano
- Palestina: 6.º ano
Guia
O método de Monte Carlo para estimar π não faz parte do programa de Matemática em Portugal; é uma aplicação da ideia de que a frequência relativa se aproxima da probabilidade quando o número de experiências aumenta (estudada a partir do 3.º ciclo e no secundário), com a área do círculo (2.º ciclo). Convém conhecer o tema de probabilidades antes de o fazer.
Um quarto de círculo de raio 1 tem área π/4 e está dentro do quadrado unitário, de área 1. Se caírem pontos ao acaso no quadrado, a fração k/n dos pontos que ficam dentro do quarto de círculo é aproximadamente π/4.
Um ponto P(x;y) está dentro quando x2 + y2 ≤ 1. Numa folha de cálculo, verifica-se isto com a função SE. Depois, π ≈ 4·kn.
Cada simulação dá um valor diferente. Com mais pontos, os valores dispersam-se menos à volta do valor verdadeiro.
O método das tiras não usa o acaso: somam-se as áreas de retângulos sob o quarto de círculo e multiplica-se o resultado por 4.