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小学生必备科学常识100问-33数学史(6):圆周率的前世今生

小学生必备科学常识100问-33数学史(6):圆周率的前世今生编撰:茂喵喵审核:猫头鹰圆周率,就是圆的周长与其直径的比值,通常情况下我们都用希腊字母π来表示。圆周率是数学与物理学中最常见的常数之一。当然

编撰:茂喵喵

审核:猫头鹰

圆周率史料_圆周率研究的实际意义_圆周率研究历史

圆周率研究的实际意义_圆周率研究历史_圆周率史料

圆周率,就是圆的周长与其直径的比值,通常情况下我们都用希腊字母π来表示。圆周率是数学与物理学中最常见的常数之一。当然,圆周率还可以表示为圆的面积与圆的半径的平方的比。

圆周率是一个无限不循环小数,我们通常选取前两位也就是3.14进行近似计算,在细致的运算中,我们通常选取前十位,也就是3.141592653.目前为止,我们已经利用高性能计算器计算出了圆周率小数点后31.4万亿位,但仍然没有尽头。

圆周率的历史沿革

中国的古算书《周髀算经》中就有记载:

径一而周三

其意取π=3.汉朝时,张衡得出

公元263年,中国数学家刘徽利用“割圆术”计算圆周率,也就是先从圆内接内接正六边形,一直细分到圆内接正192边形,

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。

利用此种方法,刘徽计算出了π=3.141024。然后再继续分割,做出圆内接正3072边形,才得到比较精确的圆周率3927/1025≈3.1416.

公元480年左右,南北朝的数学家祖冲之给出了圆周率的不足近似3.1415926和过剩近似3.1415927,也就是说,圆周率就在这两个数之间。这是一个已经非常精确的结果了。而在西方,直到15世纪,才由阿拉伯数学家卡西打破了祖冲之的记录,将圆周率精确到小数点后面十五位,也就是说,在公元480年左右到15世纪卡西计算精确值之间的800多年的时间里,祖冲之所计算出的圆周率都是最精确的。

近代数学,也就是人们引入了无穷分析之后,人们摆脱了割圆术,转而利用无穷连积数、无穷级数等现代数学分析方法,各种关于圆周率的表达式层出不穷。

而在计算机时代,人们利用计算机强大的计算功能,并且辅助以各种公式,将圆周率精确值不断提高,截止2019年3月14日,谷歌宣布圆周率已经计算到小数点后面31.4万亿位。

2011年,国际数学协会正式宣布将每年的3月14日定为国际数学节。

2009年,美国众议院将每年的3月14日定为“圆周率日”。

1706年英国数学家威廉·琼斯最先使用“π”来表示圆周率。1736年,瑞士大数学家欧拉也开始用表示圆周率。从此,便成了圆周率的代名词。

好了,今天的科普分享就到此结束。而关于圆周率,其实还有很多秘密需要我们去寻找,有志于此的朋友们可以继续探索。

下期预告:数学史(7):负数的产生

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