圓周率到底是怎麼算出來的,千萬別說周長除以直徑

2022-04-13 17:31:56 字數 1284 閱讀 4957

1樓:覃萱來淑

1、圓周率π的定義:

圓周率,一般以π來表示,是一個在數學及物理學普遍存在的數學常數。它定義為圓形之周長與直徑之比。它也等於圓形之面積與半徑平方之比。

是精確計算圓周長、圓面積、球體積等幾何形狀的關鍵值。

在分析學上,π可以嚴格地定義為滿足sin(x)

=0的最小正實數x。

2、圓周率的計算

古人計算圓周率,一般是用割圓法。即用圓的內接或外切正多邊形來逼近圓的周長。阿基米德用正96邊形得到圓周率小數點後3位的精度;劉徽用正3072邊形得到5位精度;魯道夫用正262邊形得到了35位精度。

這種基於幾何的演算法計算量大,速度慢,吃力不討好。

隨著數學的發展,數學家們在進行數學研究時有意無意地發現了許多計算圓周率的公式。

3、圓周率是無理數的證明:

假設∏是有理數,則∏=a/b,(a,b為自然數)

令f(x)=(x^n)[(a-bx)^n]/(n!)

若0

0

, 0

以上兩式相乘得:

0

當n充分大時,,在[0,∏]區間上的積分有

0<∫f(x)sinxdx

<[∏^(n+1)](a^n)/(n!)<1

…………(1)

又令:f(x)=f(x)-f"(x)+[f(x)]^(4)-…+[(-1)^n][f(x)]^(2n),(表示偶數階導數)

由於n!f(x)是x的整係數多項式,且各項的次數都不小於n,

故f(x)及其各階導數在x=0點處的值也都是整數,因此,f(x)和f(∏)也都是整數。

又因為d[f'(x)sinx-f(x)conx]/dx

=f"(x)sinx+f'(x)cosx-f'(x)cosx+f(x)sinx

=f"(x)sinx+f(x)sinx

=f(x)sinx

所以有:

∫f(x)sinxdx=[f'(x)sinx-f(x)cosx],(此處上限為∏,下限為0)

=f(∏)+f(0)

上式表示∫f(x)sinxdx在[0,∏]區間上的積分為整數,這與(1)式矛盾。

所以∏不是有理數,又它是實數,故∏是無理數。舉報

2樓:縱恆諾珍

周長除以直徑得到的是圓周率

π的精確值;而

π的近似值有許多種計算方法,比如古代祖沖之的用分數逼近的方法(約率和密率)、通過冪級數或者傅立葉級數來計算的級數表示法,等等。

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