圓周率歷史?表示圓的周長(zhǎng)與直徑的比值。它的近似值約為3.14159,但其精確值是一個(gè)無(wú)限不循環(huán)的小數(shù)、關(guān)于圓周率的計(jì)算歷史可以追溯到古代文明時(shí)期。1、 古代埃及(公元前2500年左右)埃及人創(chuàng)造了一種近似值的計(jì)算方法,那么,圓周率歷史?一起來(lái)了解一下吧。
古希臘作為古代幾何王國(guó)對(duì)圓周率的貢獻(xiàn)尤為突出。古希臘大數(shù)學(xué)家阿基米德(公元前287–212 年) 開創(chuàng)了人類歷史上通過理論計(jì)算圓周率近似值的先河。阿基米德從單位圓出發(fā),先用內(nèi)接正六邊形求出圓周率的下界為3,再用外接正六邊形并借助勾股定理求出圓周率的上界小于4。接著,他對(duì)內(nèi)接正六邊形和外接正六邊形的邊數(shù)分別加倍,將它們分別變成內(nèi)接正12邊形和外接正12邊形,再借助勾股定理改進(jìn)圓周率的下界和上界。他逐步對(duì)內(nèi)接正多邊形和外接正多邊形的邊數(shù)加倍,直到內(nèi)接正96邊形和外接正96邊形為止。最后,他求出圓周率的下界和上界分別為223/71 和22/7, 并取它們的平均值3.141851 為圓周率的近似值。阿基米德用到了迭代算法和兩側(cè)數(shù)值逼近的概念,稱得上是“計(jì)算數(shù)學(xué)”的鼻祖。
中國(guó)古算書《周髀算經(jīng)》(約公元前2世紀(jì))的中有“徑一而周三”的記載,意即取 。 漢朝時(shí),張衡得出 ,即 (約為3.162)。這個(gè)值不太準(zhǔn)確,但它簡(jiǎn)單易理解。
公元263年,中國(guó)數(shù)學(xué)家劉徽用“割圓術(shù)”計(jì)算圓周率,他先從圓內(nèi)接正六邊形,逐次分割一直算到圓內(nèi)接正192邊形。他說(shuō)“割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無(wú)所失矣。
中國(guó),最初在《周髀算經(jīng)》中就有“徑一周三”的記載,取π值為3。
魏晉時(shí),劉徽曾用使正多邊形的邊數(shù)逐漸增加去逼近圓周的方法(即“割圓術(shù)”),求得π的近似值3.1416。
漢朝時(shí),張衡得出π的平方除以16等于5/8,即π等于10的開方(約為3.162)。雖然這個(gè)值不太準(zhǔn)確,但它簡(jiǎn)單易理解,所以也在亞洲風(fēng)行了一陣。 王蕃(229-267)發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)圓周率值,這就是3.156,但沒有人知道他是如何求出來(lái)的。
公元5世紀(jì),祖沖之和他的兒子以正24576邊形,求出圓周率約為355/113,和真正的值相比,誤差小于八億分之一。這個(gè)紀(jì)錄在一千年后才給打破。
阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家卡西在15世紀(jì)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(jì)錄。
德國(guó)數(shù)學(xué)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(wú)窮乘積式、無(wú)窮連分?jǐn)?shù)、無(wú)窮級(jí)數(shù)等各種π值表達(dá)式紛紛出現(xiàn),π值計(jì)算精度也迅速增加。1706年英國(guó)數(shù)學(xué)家梅欽計(jì)算π值突破100位小數(shù)大關(guān)。1873 年另一位英國(guó)數(shù)學(xué)家尚可斯將π值計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后707位,可惜他的結(jié)果從528位起是錯(cuò)的。到1948年英國(guó)的弗格森和美國(guó)的倫奇共同發(fā)表了π的808位小數(shù)值,成為人工計(jì)算圓周率值的最高紀(jì)錄。
011年10月16日,日本長(zhǎng)野縣飯?zhí)锸泄韭殕T近藤茂利用家中電腦將圓周率計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后10萬(wàn)億位,刷新了2010年8月由他自己創(chuàng)下的5萬(wàn)億位吉尼斯世界紀(jì)錄。今年56歲近藤茂使用的是自己組裝的計(jì)算機(jī),從去年10月起開始計(jì)算,花費(fèi)約一年時(shí)間刷新了紀(jì)錄。
一、實(shí)驗(yàn)時(shí)期
一塊古巴比倫石匾(約產(chǎn)于公元前1900年至1600年)清楚地記載了圓周率 = 25/8 = 3.125。 同一時(shí)期的古埃及文物,萊因德數(shù)學(xué)紙草書(Rhind Mathematical Papyrus)也表明圓周率等于分?jǐn)?shù)16/9的平方,約等于3.1605。
二、幾何法時(shí)期
阿基米德從單位圓出發(fā),先用內(nèi)接正六邊形求出圓周率的下界為3,再用外接正六邊形并借助勾股定理求出圓周率的上界小于4。
接著,他對(duì)內(nèi)接正六邊形和外接正六邊形的邊數(shù)分別加倍,將它們分別變成內(nèi)接正12邊形和外接正12邊形,再借助勾股定理改進(jìn)圓周率的下界和上界。他逐步對(duì)內(nèi)接正多邊形和外接正多邊形的邊數(shù)加倍,直到內(nèi)接正96邊形和外接正96邊形為止。
最后,他求出圓周率的下界和上界分別為223/71 和22/7, 并取它們的平均值3.141851 為圓周率的近似值。阿基米德用到了迭代算法和兩側(cè)數(shù)值逼近的概念,稱得上是“計(jì)算數(shù)學(xué)”的鼻祖。
三、分析法時(shí)期
這一時(shí)期人們開始利用無(wú)窮級(jí)數(shù)或無(wú)窮連乘積求π,擺脫可割圓術(shù)的繁復(fù)計(jì)算。無(wú)窮乘積式、無(wú)窮連分?jǐn)?shù)、無(wú)窮級(jí)數(shù)等各種π值表達(dá)式紛紛出現(xiàn),使得π值計(jì)算精度迅速增加。
斯洛文尼亞數(shù)學(xué)家Jurij Vega于1789年得出π的小數(shù)點(diǎn)后首140位,其中只有137位是正確的。
秦漢以前,人們以徑一周三做為圓周率,這就是古率.后來(lái)發(fā)現(xiàn)古率誤差太大,圓周率應(yīng)是圓徑一而周三有余,不過究竟余多少,意見不一.直到三國(guó)時(shí)期,劉徽提出了計(jì)算圓周率的科學(xué)方法--割圓術(shù),用圓內(nèi)接正多邊形的周長(zhǎng)來(lái)逼近圓周長(zhǎng).劉徽計(jì)算到圓內(nèi)接96邊形, 求得π=3.14,并指出,內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)越多,所求得的π值越精確.祖沖之在前人成就的基礎(chǔ)上,經(jīng)過刻苦鉆研,反復(fù)演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間.并得出了π分?jǐn)?shù)形式的近似值,取為約率 ,取為密率,其中取六位小數(shù)是3.141929,它是分子分母在1000以內(nèi)最接近π值的分?jǐn)?shù).
劉徽(約公元225年-295年),漢族,山東濱州鄒平縣人,魏晉期間偉大的數(shù)學(xué)家,中國(guó)古典數(shù)學(xué)理論的奠基人之一。是中國(guó)數(shù)學(xué)史上一個(gè)非常偉大的數(shù)學(xué)家,他的杰作《九章算術(shù)注》和《海島算經(jīng)》,是中國(guó)最寶貴的數(shù)學(xué)遺產(chǎn)。劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國(guó)最早明確主張用邏輯推理的方式來(lái)論證數(shù)學(xué)命題的人。
祖沖之(公元429-500年)是我國(guó)南北朝時(shí)期,河北省淶源縣人.他從小就閱讀了許多天文、數(shù)學(xué)方面的書籍,勤奮好學(xué),刻苦實(shí)踐,終于使他成為我國(guó)古代杰出的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家.
祖沖之在數(shù)學(xué)上的杰出成就,是關(guān)于圓周率的計(jì)算.
以上就是圓周率歷史的全部?jī)?nèi)容,圓周率的歷史:1500多年前,南北朝時(shí)期的祖沖之計(jì)算出圓周率π的值在3.1415926和3.1415927之間,并且得出了兩個(gè)用分?jǐn)?shù)表示的近似值:約率為22/7,密率為355/113。圓周率是圓的周長(zhǎng)與直徑的比值。