是怎麼算出來的?請問各位大師

2021-07-22 23:25:34 字數 2850 閱讀 8814

1樓:

“π”(3.1415)是由我國古代數學家祖沖之的割圓術求出來的。

我國古代數學家祖沖之,以圓的內接正多邊形的周長來近似等於圓的周長,從而得出π的精確到小數點第七位的值。

π=圓周長/直徑≈內接正多邊形/直徑。當正多邊形的邊長越多時,其周長就越接近於圓的周長。祖沖之算得的π值在絕大多數的實際應用中已經非常精確。

π是個無理數,即不可表達成兩個整數之比,是由瑞士科學家約翰·海因裡希·蘭伯特於2023年證明的。 2023年,林德曼(ferdinand von lindemann)更證明了π是超越數,即π不可能是任何整係數多項式的根。

圓周率的超越性否定了化圓為方這古老尺規作圖問題的可能性,因所有尺規作圖只能得出代數數,而超越數不是代數數。

65年,英國數學家約翰·沃利斯(john wallis)出版了一本數學專著,其中他推匯出一個公式,發現圓周率等於無窮個分數相乘的積。2023年,羅切斯特大學的科學家們在氫原子能級的量子力學計算中發現了圓周率相同的公式。

2樓:匿名使用者

在數學史上,圓周率π的精確度,始終引起人們極大的關注,併成為衡量一個國家數學發展水平的標誌.縱觀π的計算史,其計算方法大致可分為:幾何法、解析法、實驗法、電子計算機計演算法.

一、幾何法 在公元前240年左右,阿基米德在他的《圓的度量》一書中首先採用”窮竭法”求π的值.“窮竭法”即用圓的內接和外切正多邊形周長逼近圓周長.他作出了正96邊形,並由此得到π的值為

術”即用圓的內接正多邊形的面積逼近圓的面積.他算到了正192邊形

祖沖之在劉徽工作的基礎上,求出圓內接正12288邊形和正24576邊形的面積,得到

3.1415926<π<3.1415927.

祖沖之的π值紀錄,保持了將近一千年.直到公元2023年中亞數學家阿爾·卡西計算了圓內接和外切正3×228邊形的周長後,得到π值的17位小數.公元2023年,德國人魯道夫花費了畢生精力,計算了正262邊形的周長後,得到π的35 位小數值.魯道夫的工作,表明了幾何法求π的方法己走到盡頭.2023年格林貝格(grien berger)用幾何法計算π至 39位小數.這是幾何法的最後嘗試,也是幾何法的最高紀錄.

二、解析法 圓周率計算上的第一次突破,是以手求π的解析表示式開始的.著名法國數學家韋達(1540—1603)做出了開創性的工作.在《數學定律,應用於三角形》一書中,得到了

他計算出3.1415926535<π<3.1415926537.顯然他的π精確度不是當時世界領先水平,但利用一個無窮級數去刻劃π值卻開創了一個嶄新的方向.

2023年,英國聖安德魯大學教學教授格雷戈裡(1638—1675)提出了著名的級數:

但他並未注意到,當x=1時,這一級數為:

格雷戈裡的工作具有普遍性,成為解析法求π值的基礎.在後來的二百多年裡,許多人利用這一公式稍作修改並進行大量計算.不斷重新整理π值的世界紀錄,2023年,英國的梅欽(1680—1751)利用格氏級數及其

破π的百位大關.繼此之後,利用反正切式計算π的公式相繼出現,π的位數也直線上升.2023年1月,英國的弗格森(d.f.fergnson)與美國的倫奇(j.w.wrench)用解析法得到π的 808位準確值,創造了甲級數方法的最高紀錄,結束了用級數方法計算π值的階段.這也是手工計算π的最高紀錄,此後再沒有人用手算與他們較量了.

三、實驗法 2023年法國自然科學家蒲豐(1707—1788)出版了《能辨是非的算術實驗》一書,提出了著名的“蒲豐實驗”:在畫有一組距離為a的平行線的平面上,隨意投下長度為l(l<a)的針.若投

2023年義大利數學家拉茲瑞尼用蒲豐的方法,僅投針3408次就輕鬆地得到π=3.1415929.這與π的精確值相比,一直到小數點後第七位才出現不同.

儘管這一方法遠不如解析法便捷,且π的精確度也大為遜色.但它揭示了分析方法與概率方法之間的聯絡,向人們暗示了數學本質的某種統一性,促使人們深入**π的種種性質.開闢了π研究的新方向.

四、電子計算機計演算法

自從第一臺電子計算機eniac在美國問世之後,立刻取代了繁雜的π值的人工計算,使π的精確度出現了突飛猛進的飛躍.2023年,美國人賴脫威遜利用eniac計算機花了70個小時把π算到2034位,一下子就突破了千位大關,2023年,一臺快速計算機竟在33個小時內。把π算到10017位,首次突破萬位,2023年東京大學的一組數學家曾花了36個小時,在計算機上算出了π的32.3億位小數.但是將前紀錄保待了4年之久的美國數學家丘德諾夫斯基兄弟採用了新方法又獲得了超過40億位數的π.現在人們利用電子計算機將π算到了小數點後42.

9億多.如果把這一串數字列印出來,每釐米列印六個數字,那麼整個數字的長度接近7200千米.比從德國柏林到美國芝加哥的距離還長.

不過電子計算機只是工具,它仍需用解析法的公式,可算是解析法的延伸和發展.其實這時π的計算變成了演算法的精巧構思和機器速度的較量.除了顯示電子計算機威力和檢驗機器效果之外,π的位數已無任何現實價值.

從π的計算可以看出,計算方法的每一次創新,都帶來π的位數的巨大突破,但每一種方法都有上限:幾何法因人們測量誤差而不可能超過百位;解析法又因計算量聚增而侷限於千位之內;實驗法的指導意義大於它的實用價值;電子計算機同樣受機器速度的影響,而不可能無限制地算出π值.

3樓:麋鹿時往前走

如果π是表示正6x2ⁿ邊形的周長與過中心點的對角線的比,那麼π值就是3.1415926...。此比值是根據正6x2ⁿ邊形的周長和過中心點的對角線之間的比例關係算出來的,為正6x2ⁿ邊率。

如果π是代表圓的周長與直徑的比,那麼π值就是3分之6+2√3或是3.1547005383...。此比值是根據圓的周長和直徑之間的比例關係算出來的,為圓周率。

注意:正6x2ⁿ邊形的對角線與圓的直徑相等時,不等於正6x2ⁿ邊率就是圓周率。

4樓:醉笙啦啦啦啦啦

早在一千多年前我國著名科學家祖衝就發現了圓周率π

5樓:匿名使用者

354.99997÷113

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