介绍有关圆周率的知识与应用

1.有关圆周率知识

很早以前,人们看出,圆的周长和直经的比是个与圆的大小无关的常数,并称之为圆周率.1600年,英国威廉.奥托兰特首先使用π表示圆周率,因为π是希腊之”圆周”的第一个字母,而δ是”直径”的第一个字母,当δ=1时,圆周率为π.1706年英国的琼斯首先使用π.1737年欧拉在其著作中使用π.后来被数学家广泛接受,一直没用至今.

公元前200年间古希腊数学家阿基米德首先从理论上给出π值的正确求法.他用圆外切与内接多边形的周长从大、小两个方向上同时逐步逼近圆的周长,巧妙地求得π

会元前150年左右,另一位古希腊数学家托勒密用弦表法(以1 的圆心角所对弦长乘以360再除以圆的直径)给出了π的近似值3.1416.

公元200年间,我国数学家刘徽提供了求圆周率的科学方法—-割圆术,体现了极限观点.刘徽与阿基米德的方法有所不同,他只取”内接”不取”外切”.利用圆面积不等式推出结果,起到了事半功倍的效果.而后,祖冲之在圆周率的计算上取得了世界领先地位,求得”约率” 和”密率” (又称祖率)得到3.1415926&lt;π<3.1415927.可惜,祖冲之的计算方法后来失传了.人们推测他用了刘徽的割圆术,但究竟用什么方法,还是一个谜.

15世纪,伊斯兰的数学家阿尔.卡西通过分别计算圆内接和外接正3 2 边形周长,把 π 值推到小数点后16位,打破了祖冲之保持了上千年的记录.

1579年法国韦达发现了关系式 。首次摆脱了几何学的陈旧方法,寻求到了π的解析表达式.

1650年瓦里斯把π表示成元穷乘积的形式

稍后,莱布尼茨发现接着,欧拉证明了这些公式的计算量都很大,尽管形式非常简单.π值的计算方法的最大突破是找到了它的反正切函数表达式.

1671年,苏格兰数学家格列哥里发现了

1706年,英国数学麦欣首先发现 其计算速度远远超过方典算法.

1777年法国数学家蒲丰提出他的著名的投针问题.依靠它,可以用概率方法得到 的过似值.假定在平面上画一组距离为 的平行线,向此平面任意投一长度为 的针,若投针次数为 ,针马平行线中任意一条相交的次数为 ,则有 ,很多人做过实验,1901年,有人投针3408次得出π3.1415926,如果取 ,则该式化简为

1794年勒让德证明了π是无理数,即不可能用两个整数的比表示.

1882年,德国数学家林曼德证明了π是超越数,即不可能是一个整系数代数方程的根.

本世纪50年代以后,圆周率π的计算开始借助于电子计算机,从而出现了新的突破.目前有人宣称已经把π计算到了亿位甚至十亿位以上的有效数字.

人们试图从统计上获悉π的各位数字是否有某种规律.竞争还在继续,正如有人所说,数学家探索中的进程也像π这个数一样:永不循环,无止无休……

2.关于圆周率的知识

▲什么是圆周率? 圆周率是一个常数,是代表圆周和直径的比例。

它是一个无理数,即是一个无限不循环小数。但在日常生活中,通常都用3.14来代表圆周率去进行计算,即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,也只取值至小数点后约20位。

▲什么是π? π是第十六个希腊字母,本来它是和圆周率没有关系的,但大数学家欧拉在一七三六年开始,在书信和论文中都用π来代表圆周率。既然他是大数学家,所以人们也有样学样地用π来表圆周率了。

但π除了表示圆周率外,也可以用来表示其他事物,在统计学中也能看到它的出现。 ▲圆周率的发展史 在历史上,有不少数学家都对圆周率作出过研究,当中著名的有阿基米德(Archimedes of Syracuse)、托勒密(Claudius Ptolemy)、张衡、祖冲之等。

他们在自己的国家用各自的方法,辛辛苦苦地去计算圆周率的值。下面,就是世上各个地方对圆周率的研究成果。

亚洲 中国: 魏晋时,刘徽曾用使正多边形的边数逐渐增加去逼近圆周的方法(即「割圆术」),求得π的近似值3.1416。 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等於5/8,即π等於10的开方(约为3.162)。

虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。 王蕃(229-267)发现了另一个圆周率值,这就是3.156,但没有人知道他是如何求出来的。

公元5世纪,祖冲之和他的儿子以正24576边形,求出圆周率约为355/113,和真正的值相比,误差小於八亿分之一。这个纪录在一千年后才给打破。

印度: 约在公元530年,数学大师阿耶波多利用384边形的周长,算出圆周率约为√9.8684。 婆罗门笈多采用另一套方法,推论出圆周率等於10的平方根。

欧洲 斐波那契算出圆周率约为3.1418。 韦达用阿基米德的方法,算出3.1415926535。

3.关于圆周率的知识有哪些

手写体写的π圆周率,一般以π来表示,是一个在数学及物理学普遍存在的数学常数。它定义为圆形之周长与直径之比。它也等于圆形之面积与半径平方之比。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键。分析学上,π 可定义为是最小的 x > 0 使得 sin(x) = 0。

常用的 π 近以值包括疏率“22/7”及密率“355/113”。这两项均由祖冲之给出。

π 约等于(精确到小数点后第100位)

3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971

69399 37510 58209 74944 59230 78164 06286 20899

86280 34825 34211 70680

π 的计算及历史

由于 π 的超越性,所以只能以近似值的方法计算 π。对于一般应用 3.14 或 22/7 已足够,但工程学常利用 3.1416 (5个有效数字) 或 3.14159 (6个有效数字)。至于密率 355/113 则是易于记忆,精确至7位有效数字的分数。

实验时期

中国古籍云:‘周三径一’,意即 π=3。公元前17世纪的埃及古籍《阿美斯纸草书》(Ahmes,又称“阿梅斯草片文书”;为英国人Henry Rhind于1858年发现,因此还称“Rhind草片文书”)是世界上最早给出圆周率近似值,为 256/81 (3 + 1/9 + 1/27 + 1/81) 或 3.160。

至阿基米得之前,π值之测定倚靠实物测量。

几何法时期?D?D反复割圆

阿基米得用几何方法得出圆周率是介乎 3又1/7 与 3又10/71 之间。

公元263年,刘徽用“割圆术”给出 π=3.14014 并限出 3.14 是个很好的近似值?D?D“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”;其中有求极限的思想。

公元466年,祖冲之用割圆术算到小数点后7位精度,这一纪录在世界上保持了一千年之久。为纪念祖冲之对中国圆周率发展的贡献,将这一推算值用他的名字被命名为“祖冲之圆周率”,简称祖率

分析法时期?D?D无穷级数

这一时期人们开始摆脱利用割圆术的繁复计算,开始利用无穷级数或无穷连乘积求π。

Ludolph van Ceulen (circa,1600年) 计算出首 35 个小数字。他对此感到自豪,因而命人把它刻在自己的墓碑上。

Slovene 数学家Jurij Vega于1789年得出首 140 个小数字,其中有 137 个是正确的。这个世界纪录维持了五十年。他是利用了John Machin于1706年提出的数式。

所有以上的方法都不能快速算出 π。第一个快速算法由 Machin 提出:

其中 arctan(x) 可由泰勒级数算出。类似方去称为“类Machin算法”。

4.关于 圆周率的小知识

圆周率,一般以π来表示,是一个在数学及物理学普遍存在的数学常数。它定义为圆形之周长与直径之比。它也等于圆形之面积与半径平方之比。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。 在分析学上,π可以严格地定义为满足sin(x) = 0的最小正实数x。

很早以前,人们看出,圆的周长和直经的比是个与圆的大小无关的常数,并称之为圆周率.1600年,英国威廉.奥托兰特首先使用π表示圆周率,因为π是希腊之”圆周”的第一个字母,而δ是”直径”的第一个字母,当δ=1时,圆周率为π.1706年英国的琼斯首先使用π.1737年欧拉在其著作中使用π.后来被数学家广泛接受,一直没用至今.

公元前200年间古希腊数学家阿基米德首先从理论上给出π值的正确求法.他用圆外切与内接多边形的周长从大、小两个方向上同时逐步逼近圆的周长,巧妙地求得π

会元前150年左右,另一位古希腊数学家托勒密用弦表法(以1 的圆心角所对弦长乘以360再除以圆的直径)给出了π的近似值3.1416.

公元200年间,我国数学家刘徽提供了求圆周率的科学方法—-割圆术,体现了极限观点.刘徽与阿基米德的方法有所不同,他只取”内接”不取”外切”.利用圆面积不等式推出结果,起到了事半功倍的效果.而后,祖冲之在圆周率的计算上取得了世界领先地位,求得”约率” 和”密率” (又称祖率)得到3.1415926&lt;π<3.1415927.可惜,祖冲之的计算方法后来失传了.人们推测他用了刘徽的割圆术,但究竟用什么方法,还是一个谜.

15世纪,伊斯兰的数学家阿尔.卡西通过分别计算圆内接和外接正3 2 边形周长,把 π 值推到小数点后16位,打破了祖冲之保持了上千年的记录.

1579年法国韦达发现了关系式 。首次摆脱了几何学的陈旧方法,寻求到了π的解析表达式.

1650年瓦里斯把π表示成元穷乘积的形式

稍后,莱布尼茨发现接着,欧拉证明了这些公式的计算量都很大,尽管形式非常简单.π值的计算方法的最大突破是找到了它的反正切函数表达式.

1671年,苏格兰数学家格列哥里发现了

1706年,英国数学麦欣首先发现 其计算速度远远超过方典算法.

1777年法国数学家蒲丰提出他的著名的投针问题.依靠它,可以用概率方法得到 的过似值.假定在平面上画一组距离为 的平行线,向此平面任意投一长度为 的针,若投针次数为 ,针马平行线中任意一条相交的次数为 ,则有 ,很多人做过实验,1901年,有人投针3408次得出π3.1415926,如果取 ,则该式化简为

1794年勒让德证明了π是无理数,即不可能用两个整数的比表示.

1882年,德国数学家林曼德证明了π是超越数,即不可能是一个整系数代数方程的根.

本世纪50年代以后,圆周率π的计算开始借助于电子计算机,从而出现了新的突破.目前有人宣称已经把π计算到了亿位甚至十亿位以上的有效数字.

人们试图从统计上获悉π的各位数字是否有某种规律.竞争还在继续,正如有人所说,数学家探索中的进程也像π这个数一样:永不循环,无止无休……

5.关于 圆周率的小知识

1、π(读作“派”)是第十六个希腊字母,本来它是和圆周率没有关系的,但大数学家欧拉在一七三六年开始,在书信和论文中都用π来代表圆周率。既然他是大数学家,所以人们也有样学样地用π来表示圆周率了。

2、第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德,他在《圆的度量》(公元前3世纪)中用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,从正六边形开始,逐次加倍计算到正96边形,得到(3+(10/71))&lt;π<(3+(1/7)) ,开创了圆周率计算的几何方法(亦称古典方法,或阿基米德方法),得出精确到小数点后两位的π值。

3、为什么要继续计算π?第一,用这个方法就可以测试出电脑的毛病。如果在计算中得出的数值出了错,这就表示硬体有毛病或软体出了错,这样便需要进行更改。同时,以电脑计算圆周率也能使人们产生良性的竞争,科技也能得到进步,从而改善人类的生活。就连微积分、高等三角恒等式,也是由研究圆周率的推动,从而发展出来的。第二,数学家把π算的那么长,是想研究π的小数是否有规律。比如,π值从第700100位小数起,连续出现7个3,即3333333,从第3204765位开始,又连续出现7个3。现在大家就会问,π只具备这样一种特殊性质吗?不是的。

6.有关圆周率的资料

圆周率是一个极其驰名的数。

从有文字记载的历史开始,这个数就引进了外行人和学者们的兴趣。作为一个非常重要的常数,圆周率最早是出于解决有关圆的计算问题。

仅凭这一点,求出它的尽量准确的近似值,就是一个极其迫切的问题了。事实也是如此,几千年来作为数学家们的奋斗目标,古今中外一代一代的数学家为此献出了自己的智慧和劳动。

回顾历史,人类对 π 的认识过程,反映了数学和计算技术发展情形的一个侧面。 π 的研究,在一定程度上反映这个地区或时代的数学水平。

德国数学史家康托说:”历史上一个国家所算得的圆周率的准确程度,可以作为衡量这个国家当时数学发展水平的指标。”直到19世纪初,求圆周率的值应该说是数学中的头号难题。

为求得圆周率的值,人类走过了漫长而曲折的道路,它的历史是饶有趣味的。我们可以将这一计算历程分为几个阶段。

实验时期 通过实验对 π 值进行估算,这是计算 π 的的第一阶段。这种对 π 值的估算基本上都是以观察或实验为根据,是基于对一个圆的周长和直径的实际测量而得出的。

在古代世界,实际上长期使用 π =3这个数值。最早见于文字记载的有基督教《圣经》中的章节,其上取圆周率为3。

这一段描述的事大约发生在公元前950年前后。其他如巴比伦、印度、中国等也长期使用3这个粗略而简单实用的数值。

在我国刘徽之前”圆径一而周三”曾广泛流传。我国第一部《周髀算经》中,就记载有圆”周三径一”这一结论。

在我国,木工师傅有两句从古流传下来的口诀:叫做:”周三径一,方五斜七”,意思是说,直径为1的圆,周长大约是3,边长为5的正方形,对角线之长约为7。这正反映了早期人们对圆周率 π 和√2 这两个无理数的粗略估计。

东汉时期官方还明文规定圆周率取3为计算面积的标准。后人称之为”古率”。

早期的人们还使用了其它的粗糙方法。如古埃及、古希腊人曾用谷粒摆在圆形上,以数粒数与方形对比的方法取得数值。

或用匀重木板锯成圆形和方形以秤量对比取值……由此,得到圆周率的稍好些的值。如古埃及人应用了约四千年的 4 (8/9)2 = 3.1605。

在印度,公元前六世纪,曾取 π= √10 = 3.162。在我国东、西汉之交,新朝王莽令刘歆制造量的容器――律嘉量斛。

刘歆在制造标准容器的过程中就需要用到圆周率的值。为此,他大约也是通过做实验,得到一些关于圆周率的并不划一的近似值。

现在根据铭文推算,其计算值分别取为3.1547,3.1992,3.1498,3.2031比径一周三的古率已有所进步。人类的这种探索的结果,当主要估计圆田面积时,对生产没有太大影响,但以此来制造器皿或其它计算就不合适了。

几何法时期 凭直观推测或实物度量,来计算 π 值的实验方法所得到的结果是相当粗略的。 真正使圆周率计算建立在科学的基础上,首先应归功于阿基米德。

他是科学地研究这一常数的第一个人,是他首先提出了一种能够借助数学过程而不是通过测量的、能够把 π 的值精确到任意精度的方法。由此,开创了圆周率计算的第二阶段。

圆周长大于内接正四边形而小于外切正四边形,因此 2√2。

7.谁有有关圆周率的小知识

自古以来,不知有多少数学家为求圆周率π的数值绞尽了脑汁。魏晋时,我国数学家刘徽用割圆术计算出圆的内接正192边形的面积,得到圆周率值为3.14。后来,他又计算出圆内接正3072边形的面积,得到更精确的圆周率值为3.1416。我国南北朝的科学家祖冲之精密地失算出圆周率的值在3.1415926和3.1415927之间。微积分理论建立以后,圆周率的计算进入了一个新的境界。到1947后,电子计算机问世前夕,圆周率的值已计算到了小数点后808位。电子计算机发明以后,用电子计算机计算的圆周率小数位数以惊人的速度增长。1989后,圆周率的值已经计算到小数点后10亿多位。

8.告诉我关于“圆周率”的所有知识

圆周率是指平面上圆的周长与直径之比。用希腊字母 π (读”Pài”)表示。中国古代有圆率、周率、周等名称。(在一般计算时π人们都把π这无限不循环小数化成3.14)

编辑本段【圆周率的历史】

古希腊欧几里得《几何原本》(约公元前3世纪初)中提到圆周率是常数,中国古算书《周髀算经》( 约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,也认为圆周率是常数。历史上曾采用过圆周率的多种近似值,早期大都是通过实验而得到的结果,如古埃及纸草书(约公元前1700)中取π=(4/3)^4≒3.1604 。第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德,他在《圆的度量》(公元前3世纪)中用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,从正六边形开始,逐次加倍计算到正96边形,得到(3+(10/71))&lt;π<(3+(1/7)) ,开创了圆周率计算的几何方法(亦称古典方法,或阿基米德方法),得出精确到小数点后两位的π值。

中国数学家刘徽在注释《九章算术》(263年)时只用圆内接正多边形就求得π的近似值,也得出精确到两位小数的π值,他的方法被后人称为割圆术。他用割圆术一直算到圆内接正192边形。

南北朝时代数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的π值(约5世纪下半叶),给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927,还得到两个近似分数值,密率355/113和约率22/7。其中的密率在西方直到1573才由德国人奥托得到,1625年发表于荷兰工程师安托尼斯的著作中,欧洲称之为安托尼斯率。

阿拉伯数学家卡西在15世纪初求得圆周率17位精确小数值,打破祖冲之保持近千年的纪录。

德国数学家柯伦于1596年将π值算到20位小数值,后投入毕生精力,于1610年算到小数后35位数,该数值被用他的名字称为鲁道夫数。

无穷乘积式、无穷连分数、无穷级数等各种π值表达式纷纷出现,π值计算精度也迅速增加。1706年英国数学家梅钦计算π值突破100位小数大关。1873 年另一位英国数学家尚可斯将π值计算到小数点后707位,可惜他的结果从528位起是错的。到1948年英国的弗格森和美国的伦奇共同发表了π的808位小数值,成为人工计算圆周率值的最高纪录。

电子计算机的出现使π值计算有了突飞猛进的发展。1949年美国马里兰州阿伯丁的军队弹道研究实验室首次用计算机(ENIAC)计算π值,一下子就算到2037位小数,突破了千位数。1989年美国哥伦比亚大学研究人员用克雷-2型和IBM-VF型巨型电子计算机计算出π值小数点后4.8亿位数,后又继续算到小数点后10.1亿位数,创下新的纪录。至今,最新纪录是小数点后12411亿位。

除π的数值计算外,它的性质探讨也吸引了众多数学家。1761年瑞士数学家兰伯特第一个证明π是无理数。1794年法国数学家勒让德又证明了π2也是无理数。到1882年德国数学家林德曼首次证明了π是超越数,由此否定了困惑人们两千多年的“化圆为方”尺规作图问题。还有人对π的特征及与其它数字的联系进行研究。如1929年苏联数学家格尔丰德证明了eπ 是超越数等等。

9.圆周率的知识

手写体写的π圆周率,一般以π来表示,是一个在数学及物理学普遍存在的数学常数。

它定义为圆形之周长与直径之比。它也等于圆形之面积与半径平方之比。

是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键。分析学上,π 可定义为是最小的 x > 0 使得 sin(x) = 0。

常用的 π 近以值包括疏率“22/7”及密率“355/113”。这两项均由祖冲之给出。

π 约等于(精确到小数点后第100位) 3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971 69399 37510 58209 74944 59230 78164 06286 20899 86280 34825 34211 70680 π 的计算及历史 由于 π 的超越性,所以只能以近似值的方法计算 π。对于一般应用 3.14 或 22/7 已足够,但工程学常利用 3.1416 (5个有效数字) 或 3.14159 (6个有效数字)。

至于密率 355/113 则是易于记忆,精确至7位有效数字的分数。 实验时期 中国古籍云:‘周三径一’,意即 π=3。

公元前17世纪的埃及古籍《阿美斯纸草书》(Ahmes,又称“阿梅斯草片文书”;为英国人Henry Rhind于1858年发现,因此还称“Rhind草片文书”)是世界上最早给出圆周率近似值,为 256/81 (3 + 1/9 + 1/27 + 1/81) 或 3.160。 至阿基米得之前,π值之测定倚靠实物测量。

几何法时期?D?D反复割圆 阿基米得用几何方法得出圆周率是介乎 3又1/7 与 3又10/71 之间。 公元263年,刘徽用“割圆术”给出 π=3.14014 并限出 3.14 是个很好的近似值?D?D“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”

;其中有求极限的思想。 公元466年,祖冲之用割圆术算到小数点后7位精度,这一纪录在世界上保持了一千年之久。

为纪念祖冲之对中国圆周率发展的贡献,将这一推算值用他的名字被命名为“祖冲之圆周率”,简称祖率 分析法时期?D?D无穷级数 这一时期人们开始摆脱利用割圆术的繁复计算,开始利用无穷级数或无穷连乘积求π。 Ludolph van Ceulen (circa,1600年) 计算出首 35 个小数字。

他对此感到自豪,因而命人把它刻在自己的墓碑上。 Slovene 数学家Jurij Vega于1789年得出首 140 个小数字,其中有 137 个是正确的。

这个世界纪录维持了五十年。他是利用了John Machin于1706年提出的数式。

所有以上的方法都不能快速算出 π。第一个快速算法由 Machin 提出: 其中 arctan(x) 可由泰勒级数算出。

类似方去称为“类Machin算法”。

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