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圓周率

 吳占峰 2016-12-08

  圓周率__圓周率的由來_圓周率之歌_圓周率100位_圓周率的歷史。圓周率π(Ratio of circumference to diameter;Pi)是圓的周長與直徑的比值,一般用希臘字母π表示,是一個在數(shù)學及物理學中普遍存在的數(shù)學常數(shù)。π也等于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。在分析學里,π可以嚴格地定義為滿足 sin(x)=0 的最小正實數(shù)x。

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圓周率用字母π(讀作pài)表示,是一個常數(shù)(約等于 3.141592654),是代表圓周長和直徑的比值。它是一個無理數(shù),即無限不循環(huán)小數(shù)。在日常生活中,通常都用3.14代表圓周率去進行近似計算。而用十位小數(shù) 3.141592654 便足以應付一般計算。即使是工程師或物理學家要進行較精密的計算,充其量也只需取值至小數(shù)點后幾百個位。

圓周率的歷史

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古希臘歐幾里得《幾何原本》(約公元前3世紀初)中提到圓周率是常數(shù),中國古算書《周髀算經(jīng)》( 約公元前2世紀)中有“徑一而周三”的記載,也認為圓周率是常數(shù)。歷史上曾采用過圓周率的多種近似值,早期大都是通過實驗而得到的結果,如古埃及紙草書(約公元前1700)中取pi=(4/3)^4≈3.1604 。

1、第一個用科學方法尋求圓周率數(shù)值的人是阿基米德,他在《圓的度量》(公元前3世紀)中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,逐次加倍計算到正96邊形,得到(3+(10/71))<π<(3+(1/7)) ,開創(chuàng)了圓周率計算的幾何方法(亦稱古典方法,或阿基米德方法),得出精確到小數(shù)點后兩位的π值。

2、中國數(shù)學家劉徽在注釋《九章算術》(263年)時只用圓內接正多邊形就求得π的近似值,也得出精確到兩位小數(shù)的π值,他的方法被后人稱為割圓術。他用割圓術一直算到圓內接正192邊形。

3、南北朝時代數(shù)學家祖沖之進一步得出精確到小數(shù)點后7位的π值(約5世紀下半葉),給出不足近似值3.1415926和過剩近似值3.1415927,還得到兩個近似分數(shù)值,密率355/113和約率22/7。

4、其中的密率在西方直到1573才由德國人奧托得到,1625年發(fā)表于荷蘭工程師安托尼斯的著作中,歐洲稱之為安托尼斯率。

5、阿拉伯數(shù)學家卡西在15世紀初求得圓周率17位精確小數(shù)值,打破祖沖之保持近千年的紀錄。

6、德國數(shù)學家柯倫于1596年將π值算到20位小數(shù)值,后投入畢生精力,于1610年算到小數(shù)后35位數(shù),該數(shù)值被用他的名字稱為魯?shù)婪驍?shù)。 無窮乘積式、無窮連分數(shù)、無窮級數(shù)等各種π值表達式紛紛出現(xiàn),π值計算精度也迅速增加。

7、1706年英國數(shù)學家梅欽計算π值突破100位小數(shù)大關。

8、1873 年另一位英國數(shù)學家尚可斯將π值計算到小數(shù)點后707位,可惜他的結果從528位起是錯的。

9、1948年英國的弗格森和美國的倫奇共同發(fā)表了π的808位小數(shù)值,成為人工計算圓周率值的最高紀錄。 電子計算機的出現(xiàn)使π值計算有了突飛猛進的發(fā)展。

10、1949年美國馬里蘭州阿伯丁的軍隊彈道研究實驗室首次用計算機(ENIAC)計算π值,一下子就算到2037位小數(shù),突破了千位數(shù)。

11、1989年美國哥倫比亞大學研究人員用克雷-2型和IBM-VF型巨型電子計算機計算出π值小數(shù)點后4.8億位數(shù),后又繼續(xù)算到小數(shù)點后10.1億位數(shù),創(chuàng)下新的紀錄。

12、至今,最新紀錄是小數(shù)點后12411億位。 他這項偉大成就比國外數(shù)學家得出這樣精確數(shù)值的時間,至少要早1000年.現(xiàn)在人們用計算機算出的圓周率,小數(shù)點后面已經(jīng)達到上億位。

圓周率

圓周率之歌

圓周率100位

3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679

圓周率快速記憶法

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世界紀錄是100,000位,日本人原口證于2006年10月3日背誦圓周率π至小數(shù)點后100,000位。

普通話用諧音記憶圓周率的有“山巔一寺一壺酒,爾樂苦煞吾,把酒吃,酒殺爾,殺不死,樂而樂”,就是3.1415926535897932384626。另一諧音為:“山巔一石一壺酒,二妞舞扇舞,把酒沏酒扇又扇,飽死啰”,就是3.14159265358979323846。

英文中,會使用英文字母的長度作為數(shù)字來記憶圓周率,例如“How I want a drink, alcoholic of course, after the heavy lectures involving quantum mechanics. All of the geometry, Herr Planck, is fairly hard, and if the lectures were boring or tiring, then any odd thinking was on quartic equations again.”,就是 3.1415926535897932384626433832795。

圓周率1000位

3.14159 26535  89793 23846  26433 83279  50288 41971  69399 37510  58209 74944  59230 78164 
 06286 20899  86280 34825  34211 70679  82148 08651  32823 06647  09384 46095  50582 23172 
 53594 08128  48111 74502  84102 70193  85211 05559  64462 29489  54930 38196  44288 10975 
 66593 34461  28475 64823  37867 83165  27120 19091  45648 56692  34603 48610  45432 66482 
 13393 60726  02491 41273  72458 70066  06315 58817  48815 20920  96282 92540  91715 36436 
 78925 90360  01133 05305  48820 46652  13841 46951  94151 16094  33057 27036  57595 91953 
 09218 61173  81932 61179  31051 18548  07446 23799  62749 56735  18857 52724  89122 79381 
 83011 94912  98336 73362  44065 66430  86021 39494  63952 24737  19070 21798  60943 70277 
 05392 17176  29317 67523  84674 81846  76694 05132  00056 81271  45263 56082  77857 71342 
 75778 96091  73637 17872  14684 40901  22495 34301  46549 58537  10507 92279  68925 89235 
 42019 95611  21290 21960  86403 44181  59813 62977  47713 09960  51870 72113  49999 99837 
 29780 49951  05973 17328  16096 31859  50244 59455  34690 83026  42522 30825  33446 85035 
 26193 11881  71010 00313  78387 52886  58753 32083  81420 61717  76691 47303  59825 34904 
 28755 46873  11595 62863  88235 37875  93751 95778  18577 80532  17122 68066  13001 92787 
 66111 95909  21642 01989 

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