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铁块碰撞出来的圆周率计算方法

发布时间:2022-12-18 20:46:40

Ⅰ 圆周率计算方法和公式是

圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,公式为:

代数

π是个无理数,即不可表达成两个整数之比,是由德国科学家约翰·海因里希·兰伯特于1761年证明的。1882年,林德曼(Ferdinand von Lindemann)更证明了π是超越数,即π不可能是任何整系数多项式的根。

圆周率的超越性否定了化圆为方这古老尺规作图问题的可能性,因所有尺规作图只能得出代数数,而超越数不是代数数。

Ⅱ 圆周率计算方法公式

圆周率,在古代用割圆术来求得,而现在常常用电脑来求,但电脑是把圆的周长和直径化为二进制,然后把两者相除,得到圆周率。
所谓“割圆术”,是用圆内接正多边形的面积去无限逼近圆面积并以此求取圆周率的方法。“圆,一中同长也”。意思是说:平面内到定点的距离等于定长的点的集合。早在我国先秦时期,《墨经》上就已经给出了圆的这个定义,而公元前11世纪,我国西周时期数学家商高也曾与周公讨论过圆与方的关系。认识了圆,人们也就开始了有关于圆的种种计算,特别是计算圆的面积。我国古代数学经典《九章算术》在第一章“方田”章中写到“半周半径相乘得积步”,也就是我们现在(2021年)所熟悉的公式。
中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即圆周周长与直径的比率为3:1)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。
在刘徽看来,既然用“周三径一”计算出来的圆周长实际上是圆内接正六边形的周长,与圆周长相差很多;那么我们可以在圆内接正六边形把圆周等分为六条弧的基础上,再继续等分,把每段弧再分割为二,做出一个圆内接正十二边形,这个正十二边形的周长不就要比正六边形的周长更接近圆周了吗?如果把圆周再继续分割,做成一个圆内接正二十四边形,那么这个正二十四边形的周长必然又比正十二边形的周长更接近圆周。这就表明,越是把圆周分割得细,误差就越少,其内接正多边形的周长就越是接近圆周。如此不断地分割下去,一直到圆周无法再分割为止,也就是到了圆内接正多边形的边数无限多的时候,它的周长就与圆周“合体”而完全一致了。
按照这样的思路,刘徽把圆内接正多边形的周长一直算到了正三百零七十二边形,并由此而求得了圆周率 为3.1415和 3.1416这两个近似数值。这个结果是当时世界上圆周率计算的最精确的数据。刘徽对自己创造的这个“割圆术”新方法非常自信,把它推广到有关圆形计算的各个方面,从而使汉代以来的数学发展大大向前推进了一步。以后到了南北朝时期,祖冲之在刘徽的这一基础上继续努力,终于使圆周率精确到了小数点以后的第七位。祖冲之还求得了圆周率的两个分数值,一个是“约率” ,另一个是“密率”.。约率是3 1/7,精确到小数点后第二位,“周二十二径七”,密率是3 16/113,“周三百五十五径一百一十三”。
希望我能帮助你解疑释惑。

Ⅲ 圆周率是怎么算出来的 计算公式是什么

很多同学做数学题的时候都会经常用到圆周率,那么圆周率到底是怎么算出来的?计算方法是什么呢?大家一起来看看吧。

圆周率计算简介

“圆周率”即圆的周长与其直径之间的比率。关于它的计算问题,历来是中外数学家极感兴趣、孜孜以求的问题。德国的一位数学家曾经说过:“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的一个标志。”

我国古代在圆周率的计算方面长期领先于世界水平,这应当归功于魏晋时期数学家刘徽所创立的新方法——“割圆术”。

圆周率的精确值对于人们平时的研究计算有很大的帮助,不过我们平时在进行计算的时候,只需要用十位的圆周率就足够了,若是要进行非常精密的计算的话,也只需要用到小数点的后几百位。

人类关于圆周率的研究很早就开始了,魏晋时期我国着名的数学家刘徽就提出了割圆术并用它计算出了圆周率后五位数。2019年时,谷歌宣布圆周率已经计算到了小数点后面31.4万亿位。

古代的圆周率计算方法

“割圆术”是中国古算中的一个内容,是利用圆内接正多边形随边数逐次加倍而逼近圆的原理来求圆周率近似值的方法。此法由三国时着名数学家刘徽(约3世 纪)所创,刘徽在注《九章算术》时,发现古人所用“径一周三”(即圆周率等于3)的数据实际上是圆内按正六边形的周长和直径的比值,不是圆周与直径的比 值。经过深入研究,刘徽发现圆内接正多边形边数无限增加的时候,多边形周长无限逼近圆周长,在这一思想指导下刘徽创立了割圆术,为圆周率研究工作奠定了坚 实可靠的理论基础,开创了中国圆周率研究的新纪元,在数学史上占有十分重要的地位。刘徽从圆内按正六边形出发,运用“割圆术”得出圆周率的近似值为 3927/1250(即3.1416),他所得到的结果在当时世界上是很先进的。

以上就是一些圆周率计算的相关信息,供大家参考。

Ⅳ 圆周率的计算方法

计算方法

圆周率
古人计算圆周率,一般是用割圆法。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长。阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;鲁道夫用正262边形得到了35位精度。这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好。随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式。下面挑选一些经典的常用公式加以介绍。除了这些经典公式外,还有很多其它公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。 1、马青公式 π=16arctan1/5-4arctan1/239 这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。 还有很多类似于马青公式的反正切公式。在所有这些公式中,马青公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,马青公式就力不从心了。 2、拉马努金公式 1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。 1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。丘德诺夫斯基公式的另一个更方便于计算机编程的形式是: 3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法 高斯-勒让德公式:
圆周率
这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了。1999年9月,日本的高桥大介和金田康正用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录。 4、波尔文四次迭代式: 这个公式由乔纳森·波尔文和彼得·波尔文于1985年发表的。 5、ley-borwein-plouffe算法 这个公式简称BBP公式,由David Bailey, Peter Borwein和Simon Plouffe于1995年共同发
丘德诺夫斯基公式
表。它打破了传统的圆周率的算法,可以计算圆周率的任意第n位,而不用计算前面的n-1位。这为圆周率的分布式计算提供了可行性。 6.丘德诺夫斯基公式 这是由丘德诺夫斯基兄弟发现的,十分适合计算机编程,是目前计算机使用较快的一个公式。以下是这个公式的一个简化版本: 7.莱布尼茨公式 π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……

Ⅳ 圆周率的计算方法是什么有多少种计算方法

圆周率的计算方法很多,经典的如下:
1.古人计算圆周率,一般是用割圆法。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长。2.Archimedes用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;
3.刘徽用正3072边形得到5位精度;
4.Ludolph
Van
Ceulen用正262边形得到了35位精度。
圆周率的计算方式的种类无法计量,还有很多其他公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。

Ⅵ 圆周率计算公式是什么

π=C/D=C/2R。

其中:C为圆的周长,D为圆的直径,R为圆的半径。

或直接定义为单位圆的周长的一半。由相似图形的性质可知,对于任何圆形,C/D的值都是一样,这样就定义出常数π。

当正多边形的边长越多时,其周长就越接近于圆的周长。“兀”是由我国古代数学家祖冲之的割圆术求出来的。

在日常生活中,通常都用3.14代表圆周率去进行近似计算。而用十位小数3.141592653便足以应付一般计算。即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,充其量也只需取值至小数点后几百个位。

1965年,英国数学家约翰·沃利斯(John Wallis)出版了一本数学专着,其中他推导出一个公式,发现圆周率等于无穷个分数相乘的积。2015年,罗切斯特大学的科学家们在氢原子能级的量子力学计算中发现了圆周率相同的公式。2019年3月14日,谷歌宣布圆周率现已到小数点后31.4万亿位。

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