Buffonin neulat ja nuudelit

Tässä tutkielmassa esitetään Buffonin neulaongelmalle kolme toisistaan hieman poikkeavaa todistusta ja käydään läpi, kuinka piitä voidaan arvioida tämän avulla. Tutkielmassa todistetaan myös kaksi Buffonin neulaongelman laajennusta ja tutustutaan Buffonin neulaongelmaan mittateoriassa. Lisäksi pohdi...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Niskanen, Atte
Muut tekijät: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2021
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/78901
_version_ 1826225721902628864
author Niskanen, Atte
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Niskanen, Atte Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Niskanen, Atte Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Niskanen, Atte
datasource_str_mv jyx
description Tässä tutkielmassa esitetään Buffonin neulaongelmalle kolme toisistaan hieman poikkeavaa todistusta ja käydään läpi, kuinka piitä voidaan arvioida tämän avulla. Tutkielmassa todistetaan myös kaksi Buffonin neulaongelman laajennusta ja tutustutaan Buffonin neulaongelmaan mittateoriassa. Lisäksi pohditaan kuinka Buffonin neulaongelman voi esitellä lukion eri moduuleilla, ja esitellään GeoGebra-appletti, jonka avulla neulaongelmaa voi simuloida. Yksinkertaisuudessaan Buffonin neula tarkoittaa uhkapeliä, jossa pelaaja heittää neulan lattialle, joka sisältää yhdensuuntaisia suoria ja panostuksen kohteena on, osuuko neula suoraan. Tutkielman tavoitteena on laskea tarkka todennäköisyys tapahtumalle P(neula leikkaa suoran). Tarkka todennäköisyys voidaan näyttää puhtaasti stokastisin menetelmin, geometriaa hyväksikäyttäen sekä odotusarvon lineaarisuuden avulla. Ongelman laajennuksissa neulaa ei tiputeta lattialle, vaan laitetaan pallon sisään ja pallo tiputetaan lattialle. Tällöin todennäköisyys, että neula ylittää suoran muuttuu hieman ja yllättävästi todennäköisyydessä ei enää esiinny lukua 𝜋. Mittateoriassa Buffonin neula nousee esiin, kun tutkitaan Cantorin itsesimilaarisen joukon Favardin mittaa. Tällöin neulana toimii suora, johon joukko projisoidaan. Tutkielmassa käydään myös läpi, kuinka Buffonin neulaongelma voidaan pilkkoa pienempiin palasiin siten, että sitä on mahdollista kuljettaa mukana usealla lukion pitkän matematiikan moduulilla. Tällä tavoin opettaja pystyy motivoimaan opiskelijoita palaamalla jo aikaisemmilta kursseilta tuttuun aiheeseen, joka todennäköisesti uhkapelinä herättää myös opiskelijoiden mielenkiinnon.
first_indexed 2021-12-08T21:03:26Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "J\u00e4\u00e4skel\u00e4inen, Jarmo", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Niskanen, Atte", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2021-12-08T07:25:00Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2021-12-08T07:25:00Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2021", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/78901", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa esitet\u00e4\u00e4n Buffonin neulaongelmalle kolme toisistaan hieman\npoikkeavaa todistusta ja k\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4pi, kuinka piit\u00e4 voidaan arvioida t\u00e4m\u00e4n avulla.\nTutkielmassa todistetaan my\u00f6s kaksi Buffonin neulaongelman laajennusta ja tutustutaan\nBuffonin neulaongelmaan mittateoriassa. Lis\u00e4ksi pohditaan kuinka Buffonin neulaongelman\nvoi esitell\u00e4 lukion eri moduuleilla, ja esitell\u00e4\u00e4n GeoGebra-appletti, jonka\navulla neulaongelmaa voi simuloida.\nYksinkertaisuudessaan Buffonin neula tarkoittaa uhkapeli\u00e4, jossa pelaaja heitt\u00e4\u00e4\nneulan lattialle, joka sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 yhdensuuntaisia suoria ja panostuksen kohteena on, osuuko\nneula suoraan. Tutkielman tavoitteena on laskea tarkka todenn\u00e4k\u00f6isyys tapahtumalle P(neula leikkaa suoran). Tarkka todenn\u00e4k\u00f6isyys voidaan n\u00e4ytt\u00e4\u00e4\npuhtaasti stokastisin menetelmin, geometriaa hyv\u00e4ksik\u00e4ytt\u00e4en sek\u00e4 odotusarvon\nlineaarisuuden avulla.\nOngelman laajennuksissa neulaa ei tiputeta lattialle, vaan laitetaan pallon sis\u00e4\u00e4n ja\npallo tiputetaan lattialle. T\u00e4ll\u00f6in todenn\u00e4k\u00f6isyys, ett\u00e4 neula ylitt\u00e4\u00e4 suoran muuttuu hieman\nja yll\u00e4tt\u00e4v\u00e4sti todenn\u00e4k\u00f6isyydess\u00e4 ei en\u00e4\u00e4 esiinny lukua \ud835\udf0b. Mittateoriassa Buffonin\nneula nousee esiin, kun tutkitaan Cantorin itsesimilaarisen joukon Favardin mittaa.\nT\u00e4ll\u00f6in neulana toimii suora, johon joukko projisoidaan.\nTutkielmassa k\u00e4yd\u00e4\u00e4n my\u00f6s l\u00e4pi, kuinka Buffonin neulaongelma voidaan pilkkoa\npienempiin palasiin siten, ett\u00e4 sit\u00e4 on mahdollista kuljettaa mukana usealla lukion pitk\u00e4n\nmatematiikan moduulilla. T\u00e4ll\u00e4 tavoin opettaja pystyy motivoimaan opiskelijoita palaamalla\njo aikaisemmilta kursseilta tuttuun aiheeseen, joka todenn\u00e4k\u00f6isesti uhkapelin\u00e4\nher\u00e4tt\u00e4\u00e4 my\u00f6s opiskelijoiden mielenkiinnon.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2021-12-08T07:25:00Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2021-12-08T07:25:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2021", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "41", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Buffonin neulat ja nuudelit", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202112085890", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikan opettajankoulutus", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teacher education programme in Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4041", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "matematiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "todenn\u00e4k\u00f6isyyslaskenta", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "lukio", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "geometria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "todenn\u00e4k\u00f6isyys", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_78901
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:43Z
main_date 2021-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2021
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/643b8251-ed0b-4362-8b64-08e950cb113e\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202112085890.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2021
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Niskanen, Atte Buffonin neulat ja nuudelit Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 matematiikka todennäköisyyslaskenta lukio geometria todennäköisyys
title Buffonin neulat ja nuudelit
title_full Buffonin neulat ja nuudelit
title_fullStr Buffonin neulat ja nuudelit Buffonin neulat ja nuudelit
title_full_unstemmed Buffonin neulat ja nuudelit Buffonin neulat ja nuudelit
title_short Buffonin neulat ja nuudelit
title_sort buffonin neulat ja nuudelit
title_txtP Buffonin neulat ja nuudelit
topic Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 matematiikka todennäköisyyslaskenta lukio geometria todennäköisyys
topic_facet 4041 Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics geometria lukio matematiikka todennäköisyys todennäköisyyslaskenta
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/78901 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202112085890
work_keys_str_mv AT niskanenatte buffoninneulatjanuudelit