圆周率是如何计算的?

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圆周率是如何计算的?

2024-07-07 09:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

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3.1415926...是什么?

圆周率π是一个十分重要的数,也是一个很神奇的数。从古希腊时代开始,由于科学研究和工程技术的需要,圆周率的计算就一直没有停止过。直到今天,圆周率依然是检验计算机计算能力的方法之一。日本某个无聊的出版社居然出了一本一百万位的圆周率的书《円周率1000000桁表》,全书只有一个数字:π。

你知道人们最开始是如何计算圆周率的吗?看完这篇文章,你就有所了解了。

阿基米德π≈3.14

公元前300年左右,古希腊数学家欧几里德在著作《几何原本》里将几何的基础简化成几个公理。其中一条公理是:过一点以某个长度为半径可以做一个圆。根据相似性可知:任何一个圆的周长与直径的比都是一个常数,把这个常数称为圆周率π。

如果使用一根软绳测量圆的周长,再除以圆的直径,只能得到圆周率大约等于3的结果,更加精确的结果只能依赖计算。

第一个把π计算到3.14的人是古希腊的阿基米德。

我们都知道阿基米德的名言:给我一个支点,我可以撬起地球。阿基米德第一个发现了杠杆原理和浮力定律,是一位物理学家。但是同时,他也是一位数学家。公元前212年,罗马士兵进攻叙拉古国,城破之后阿基米德被罗马士兵杀死。传说他临死时被罗马士兵逼到一个海滩,还在海滩上画圆,并且对士兵说:“你先不要杀我,我不能给后世留下一个不完善的几何问题。”

阿基米德计算圆周率的方法是双侧逼近:使用圆的内接正多边形和外切正多边形的周长来近似圆的周长。正多边形的边数越多,多边形周长就越接近圆的边长。

阿基米德最终计算到正96边形,并得出π约等于3.14的结果。阿基米德死后,古希腊遭到罗马士兵摧残,叙拉古国灭亡,古希腊文明衰落,西方圆周率的计算从此沉寂了一千多年。

刘徽和祖冲之π≈3.1415926

阿基米德死后五百年,中国处于魏晋时期,著名数学家刘徽将圆周率推演到小数点之后四位。他在著作《九章算术注》中详细阐述了自己的计算方法。

刘徽的算法与阿基米德基本相同,但是刘徽提出了圆的内接正N边形边长与内接正2N边形边长之间的递推公式,并且计算到了圆的内接正3072边形,得到π的值大约是3.1416。

又过了两百年,中国数学家祖冲之横空出世。

祖冲之使用“缀术”将圆周率的值计算到小数点后第七位,指出

3.1415926



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