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        π傳奇

        2015-10-22 18:36:43徐波
        新高考·高二數學 2015年7期
        關鍵詞:外切下界圓周率

        徐波

        圓周率π就是一個傳奇,

        一、光輝歲月

        古人曾認為圓周率是一個常數,《幾何原本》中就提到圓周率是常數,中國古算書《周髀算經》中也說“徑一而周三”,認為圓周率是常數,

        早期圓周率大多是通過實驗而得到的結果,古巴比倫石匾上就清楚地記載過圓周率是25/8,而古埃及紙草書中,取

        第一個用科學方法尋求圓周率數值的人是阿基米德,他用圓內接和外切正多邊形的周長確定圓周長的上下界,從正六邊形開始計算到正96邊形,得出圓周率的下界和上界分別為223/71和22/7等,公元263年,中國數學家劉徽在《九章算術》中用“割圓術”計算圓周率,“割之彌細,所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無所失矣,”這其中的妙處就在于這個算法中已經包含了求極限的思想,公元480年,南北朝數學家祖沖之在前人成就的基礎上,得出了π分數形式的近似值,取等為約率,取355/113為密率。

        小伙伴們或許聽說過,電子計算機的出現(xiàn)使7c值計算有了突飛猛進的發(fā)展,1949年美國首次用計算機(ENIAC)計算7c值,一下子就算到小數點后2037位。1989年美國哥倫比亞大學研究人員用計算機算到π值小數點后4.8億位,后又繼續(xù)算到小數點后10.1億位,創(chuàng)下新的紀錄,

        縱觀古今,把圓周率的數值算得這么精確,其實實際意義并不大,現(xiàn)代科技領域使用的圓周率值,有十幾位已經足夠了,我們計算圓周率,另一個功能是要探究圓周率是否為循環(huán)小數,自從1761年蘭伯特證明了圓周率是無理數,1882年林德曼證明了圓周率是超越數后,才徹底否定了困惑人們兩千多年的“化圓為方”尺規(guī)作圖問題。

        二、神奇應用

        π在許多領域都有非常重要而獨特的作用,它的性質探討也吸引了眾多數學家,π是個無理數,即不可表達成兩個整數之比,但數學中許多恒等式里都有π的參與。如,

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