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循环速率π轶事_圆周率论文

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在日常生活中,人们经常与π打交道。自行车、汽车的轮胎是圆的,茶杯口是圆的,天上的月亮看起来也是圆的,圆的周长与直径之比是一个常数,这个常数就是π。

当代数学大师、著名的美藉华裔数学家陈省身教授感慨道:“π这个数渗透了整个数学!”有的数学家甚至说:“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的一面旗帜。”

中华民族历史上对圆周率π的研究,有着卓越的成就,曾一度领先于世。

根据历史学家的考证,早在夏代以前原始部落时期,我国就有圆形的建筑物和器皿。在中国最早的算书《周髀算经》(公元前2 世纪)里,已经指出了“圆径一而周三”(即π=3)。西汉末年、 王莽命刘歆(公元前50—23年)制定度量的新标准,根据推算,他所用的圆周率有3.1547,3.1992,3.1498,3.2031等几个值,而没有统一的标准,但已经比径一周三更进一步了。东汉张衡(公元78—139年)认为

比印度、阿拉伯数学家算出同样结果约早500年。

三国魏景元四年(公元263年), 数学家刘徽在整理《九章算术》一书时,提出了“割圆术”。他从圆内接六边形算边,令边数一倍一倍地增加,逐个算出六边形、十二边形、二十四边形、四十八边形、九十六边形,一百九十二边形周长与直径的比值,得到了π的近似值为3.14。他还特别声明:“此率尚微少”,意思是这只是π的不足近似值。

刘徽对π的推算,是对人类的一大贡献。后人为了纪念他,就把π=3.14这个数值叫做“徽率”。

到了南北朝,伟大的数学家祖冲之(公元429—500年)对π的推算,达到了空前的高峰,他算出

3.1415926<π<3.1415927。

在世界上,计算圆周率精确到小数点后七位的,祖冲之是第一人,后人称之为“祖率”。

“祖率”这个纪录保持了近一千年,后才被16世纪的阿尔卡西(Al——Kashi)打破。 祖冲之还同时得出了π的分数形式的近似值:约率是22/7,密率是335/113。这两个分数,是分母小于7和113 的一切分数中, 最接近π 值的最佳分数,德国人奥托(Valentius Otto )在1573年才获得这个值。

在现代,利用计算机已经把π的值算到了小数点后几十万位了。

π是一个什么样的数呢?

π是一个无限不循环的小数。也就是说,π是一个无理数。

法国数学家勒让德(Legendre,1752—1833)曾猜测说:“π不是有理系数方程的根”。后来,人们把有理系数方程的根称为代数数,不是代数数的数叫做超越数。这样,所有的有理数和一部分无理数是代数数。勒让德的猜测实际上说π是一个超越数。

在高等数学里,抽象地证明超越数的存在性,并不十分困难。但具体地证明某一个特定的

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