Problem
Dieses Zufallsexperiment wurde von Buffon tatsächlich zur Berechnung
von
erdacht: Gegeben ist ein rechteckiger Tisch, der durch
gerade Linien in
parallele Streifen der Breite 1 unterteilt ist.
Eine Nadel der Länge 1 wird auf den Tisch geworfen. Wie groß
ist die Wahrscheinlichkeit, daß sie eine der Linien schneidet?
Modell
Verschiebt man die Nadel in Richtung der parallelen Linien, so ändert das nichts daran, ob die Nadel eine der Linien schneidet. Das Gleiche gilt für Verschiebungen senkrecht zu den parallelen Linien um ganze Vielfache der Einheitslänge.
Daher kann das Werfen der Nadel mathematisch wie folgt simuliert
werden: Man wählt zufällig eine Höhe
zwischen
und
für
den Anfangspunkt der Nadel. Dann wählt man zufällig einen
Winkel
(im Bogenmaß) zwischen 0 und
für die
Richtung der Nadel. Die Nadel schneidet die obere Kante des
Streifens genau dann, wenn
ist.