課題03

必修課題 課題3-1, 3-2で指示されるプログラムを作成し, そのプログラムと実行結果を提出する.

レポートは,以下で説明する「プログラムリスト」の後に, 実行結果を印刷したものを重ねてホッチキスで綴じ,提出する.

履歴等を正しく書いていない場合も再提出となることがあるので注意すること.
なお,プログラムが2頁以上に渡る場合には,1枚のA4用紙に2頁分を印刷せよ.


必修課題


力試し課題

以下は,力試し問題です.課題3-1, 3-2ができた人は是非やってみてください.
  • 課題3-3
  • 半径1の円に内接する,2のn乗( 2 <= n )正多角形は,n の値が大きくなる と円に近づく.
    正多角形の辺の長さを計算することで,円周率の近似値を算出するプログラ ムを作成せよ.

    まずは,正方形から考えてみよう.まず,xy座標上で,x軸,y軸上に頂点を持 つように正方形を考える.
    この時の,各頂点の座標は,(1,0), (0,1), (-1,0), (0,-1)となる. 各辺の長さは √2 なので,全部の辺の長さは 4√2である. 従って,2π(円周の長さ)の近似値は 4√2 と考えられる.

    次に,正4角形と頂点を共有する正8角形の頂点を求めることを考える.
    ただし,正多角形なので,1辺の長ささえ分かれば全辺の和を計算すること ができるので,(1,0)と(0,1)の間にできる新たな頂点をのみを考える.
    (1,0)と(0,1) の中点は,(0.5, 0.5)である. 原点から(0.5, 0.5)までの距離は √2/2なので,(0.5, 0.5)を√2/2で割ると, 正8角形の新たな頂点(√2/2,√2/2) が求まり,(1,0)からの距離として 正8角形の1辺の長さを算出することが可能となる.

    同様にして,正8角形と頂点を共有する正16角形の(√2/2,√2/2)と(1,0)の 間にある頂点を算出し,正16角形の1辺の長さを算出することができる. したがって,これを繰り返して,円周率の近似値を計算することができる.