數(shù)學(xué)歷史典故:尋找π的歷史
無論在學(xué)習(xí)、工作或是生活中,大家一定都學(xué)過很多典故吧,適當(dāng)運(yùn)用典故可以增大詩詞表現(xiàn)力,在有限的詞語中展現(xiàn)更為豐富的內(nèi)涵,可以增加韻味和情趣,也可以使詩詞委婉含蓄,避免平直。那么,你知道都有哪些典故嗎?以下是小編精心整理的數(shù)學(xué)歷史典故:尋找π的歷史,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
數(shù)學(xué)歷史典故:尋找π的歷史 1
一、“竭盡法”――早期的π
歷史上的π首次出現(xiàn)于埃及。1858年,蘇格蘭一位古董商偶然發(fā)現(xiàn)了寫在古埃及莎草紙(古埃及人廣泛采用的書寫介質(zhì))上的π的數(shù)值。
古代巴比倫人計(jì)算出π的數(shù)值為3。但是希臘人還想進(jìn)一步計(jì)算出π的精確數(shù)值,于是他們?cè)谝粋€(gè)圓內(nèi)繪出一個(gè)多邊形,這個(gè)多邊形的邊越多,其形狀也就越接近于圓。希臘人稱這種計(jì)算方法叫“竭盡法”。事實(shí)上這也確實(shí)讓不少數(shù)學(xué)家精疲力竭。阿基米德的幾何計(jì)算結(jié)果的壽命要長(zhǎng)一些,他通過一個(gè)九十六邊形估算出π的數(shù)值在3至3.17之間。
在以后的700年間,這個(gè)數(shù)值一直都是最精確的數(shù)值,沒有人能夠取得進(jìn)一步的成就。到了公元5世紀(jì),中國數(shù)學(xué)和天文學(xué)家祖沖之和他的兒子在一個(gè)圓里繪出了有24576條邊的多邊形,算出圓周率值在3.1415926和3.1415927之間,這樣才將π的數(shù)值又向前推進(jìn)了一步。
達(dá)?芬奇計(jì)算π的數(shù)值的方法既簡(jiǎn)單又新穎。他找來一個(gè)圓柱體,其高度約為半徑的一半(你可以用扁圓罐頭盒來做),將它立起來滾動(dòng)一周,滾過的區(qū)域就是一個(gè)長(zhǎng)方形,其面積大致與圓柱體的圓形面積相等。但是這種方法還是太粗略了,因此后人還是繼續(xù)尋找新的精確方法。
二、確立與徘徊
1665年,英國倫敦瘟疫流行,伊薩克?牛頓只好休學(xué)養(yǎng)病。在此期間,他潛心研究π的數(shù)值,終于創(chuàng)造出一種新的計(jì)算π值的方法。不久,科學(xué)家們就將π值不斷向前推進(jìn)。1706年,π的數(shù)值已經(jīng)擴(kuò)展到小數(shù)點(diǎn)后100位。
也就是在這一年,一位英國科學(xué)家用希臘字母對(duì)圓周率進(jìn)行了命名,這樣圓周率就有了今天的'符號(hào)“π”。
在整個(gè)19世紀(jì),人們還是希望計(jì)算出π的最后數(shù)值。當(dāng)時(shí),德國漢堡有一位數(shù)學(xué)天才約翰?達(dá)斯能夠心算出兩個(gè)八位數(shù)的積。他在計(jì)算時(shí)還能夠做到一算就是幾個(gè)小時(shí),累了就睡覺,醒來時(shí)能夠在睡前的基礎(chǔ)上接著再計(jì)算下去。1844年,這位天才開始計(jì)算π的數(shù)值,在兩個(gè)月之內(nèi),他將π值又向前推進(jìn)到小數(shù)點(diǎn)后第205位。另一位數(shù)學(xué)天才威利姆?尚克則憑著自己手中的一支筆、一張紙,用了近20年時(shí)間,將π值進(jìn)一步推進(jìn)至小數(shù)點(diǎn)后707位。這一紀(jì)錄一直保持到20世紀(jì),無人能夠刷新。遺憾的是,后人經(jīng)過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這位天才的計(jì)算結(jié)果中小數(shù)點(diǎn)后第527位數(shù)字有誤,20年的辛苦工作竟然得出這么個(gè)結(jié)果,不能不令人嘆息。
三、計(jì)算機(jī)時(shí)代的π
π在令數(shù)學(xué)家頭疼了幾個(gè)世紀(jì)之后,終于在本世紀(jì)遇上了強(qiáng)大的對(duì)手――計(jì)算機(jī)。
1949年,計(jì)算機(jī)曾對(duì)π值進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)70小時(shí)的計(jì)算,將其精確到小數(shù)點(diǎn)后2037位。但是令數(shù)學(xué)家大為頭疼的是,他們?nèi)匀粺o法從中找到可循的規(guī)律。1967年,計(jì)算機(jī)將π值精確到小數(shù)點(diǎn)后50萬位,六年后又進(jìn)一步推進(jìn)到100萬位,1983年,更精確到1600萬位。
1984年,一對(duì)俄羅斯兄弟使用超級(jí)計(jì)算機(jī)將π值推進(jìn)到小數(shù)點(diǎn)后10億位。兄弟倆中的格利高里很有數(shù)學(xué)天賦,他們的超級(jí)計(jì)算機(jī)能夠永無休止地計(jì)算π值。格利高里后來評(píng)論說:“計(jì)算π值是非常適合試驗(yàn)計(jì)算機(jī)性能的測(cè)試工具。”為了計(jì)算π值,兄弟倆從全國采購計(jì)算機(jī)部件,組裝了世界上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。
π根本就是無章可循的一長(zhǎng)串?dāng)?shù)字,但是對(duì)π感興趣的人卻越來越多。每年的3月14日是美國舊金山的π節(jié)。下午1:59,人們都要繞著當(dāng)?shù)氐目茖W(xué)博物館繞行3.14圈,同時(shí)嘴里還吃著各種餅,因?yàn)椤帮灐痹谟⒄Z里與π同音。在美國麻省理工學(xué)院,每年秋季足球比賽時(shí),足球迷們都要大聲歡呼自己最喜愛的數(shù)字:“3.14159!”
數(shù)學(xué)歷史典故:尋找π的歷史 2
公元前1900年前至公元前1600年前,一塊古巴比倫石匾上記錄著π=3.125,以當(dāng)時(shí)的水平來看,這已經(jīng)是挺精確了。
同一時(shí)期的古埃及文物萊因德數(shù)學(xué)紙草書也表明圓周率等于16/9的平方,約等于3.1605。一個(gè)冷知識(shí),公元前2500年的胡夫金字塔周長(zhǎng)與高度的比值為2π,英國作家John Taylor在其名著《金字塔》中指出,這似乎表明古印度更早對(duì)π有過研究,但也只是似乎。
古希臘時(shí)期,大數(shù)學(xué)家阿基米德采用逼近的思想對(duì)π采取計(jì)算,他用一個(gè)半徑為1的圓,內(nèi)接正六邊形求出π的下界為3,再采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。
阿基米德繼續(xù)逼近,將邊數(shù)增加,變成內(nèi)接正12邊形和外接正12邊形,瘋狂的他最終也是增加到96邊形,最終以3.141851為圓周率的平均值
此后過了大約五百年,到了三國時(shí)期的魏國,劉徽對(duì)圓周率發(fā)起沖擊,他提出:"割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓合體,而無所失矣?!币馑季褪菆A內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)無限增加的時(shí)候,它的周長(zhǎng)的極限是圓周長(zhǎng),它的面積就是圓面積,這其實(shí)就是極限思想。
割圓術(shù)的由來也十分有趣,牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律是因?yàn)樘O果掉下,而劉徽發(fā)現(xiàn)割圓術(shù)與牛頓有異曲同工之處。一日,劉徽在偶然中看到石匠在切割石頭,看著看著竟覺得十分有趣,就站在一邊,仔細(xì)觀察起來。劉徽看到,一塊方形的石頭,先由石匠切去了四個(gè)角,四角的石頭瞬間有了八個(gè)角,然后把八個(gè)角切去,以此類推,石匠一直在把這些角一個(gè)一個(gè)切去,直到無角可切為止。到最后,劉徽發(fā)現(xiàn),本來呈方形的石頭,早在不知不覺中變成了一個(gè)圓滑的.柱子,就這樣,劉徽大受啟發(fā),想到了割圓術(shù)。
回到正題
而在劉徽提出割圓術(shù),中國就有徑一周三的說法,意思就是直徑為1的圓,周長(zhǎng)為3,其實(shí)就說說明π=3,按照劉徽的割圓術(shù)可知其實(shí)這是圓內(nèi)接正六邊形得出來的結(jié)果,很顯然誤差很大。面對(duì)如此大的誤差,劉徽決心要將圓周率的誤差盡可能縮小。
對(duì)于古代,研究數(shù)學(xué)可不是一件很正常的事,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的老百姓連基本吃穿都不能保證,而且研究數(shù)學(xué)十分枯燥,可劉徽就是所謂的逆天而行,地位低下卻愛好數(shù)學(xué)。
劉徽更是通過巧妙的算法,相對(duì)于阿基米德而言更早的得到了3.14的值,最終,他也是計(jì)算到了3072邊形,得到了更精確的3.1416
你以為這是高潮,不......
后來,千年后南北朝出了一位曠世奇才祖沖之。
我們認(rèn)識(shí)祖沖之很多都知道他計(jì)算到圓周率小數(shù)點(diǎn)后七位,可是卻忽略了他在天文,機(jī)械制造都有杰出貢獻(xiàn)。
從小出生官宦世家,從小受家族熏陶,祖沖之對(duì)科學(xué)興趣很濃,更是廣泛閱讀書籍,長(zhǎng)大后受皇帝賞識(shí),成為全國最高教育機(jī)構(gòu)總明觀教師,在教書時(shí),他也吸取宮廷許多藏書的精華,最終厚積薄發(fā)。在天文領(lǐng)域,最有成就就是準(zhǔn)確測(cè)出冬至出現(xiàn)的時(shí)刻,33歲完成《大明歷》,機(jī)械領(lǐng)域,他發(fā)明了水錐磨,指南車,千里船。
吹完那么多,我們先在就講講他最令人自豪的3.1415926!
祖沖之對(duì)圓周率的沖擊來源于一次他在路邊馬車的車輪的丈量,他用繩子把車輪量了一下,又把繩子折成同樣大小的三段再去量車輪直徑,量來量去,他發(fā)現(xiàn)車輪直徑確實(shí)不是圓周長(zhǎng)1/3(當(dāng)時(shí)他老師教他圓周長(zhǎng)是直徑三倍,即徑一周三),為此他后面也致力于對(duì)圓周率的研究。
一個(gè)著名的故事就是他與兒子祖 主站蜘蛛池模板: 交变/复合盐雾试验箱-高低温冲击试验箱_安奈设备产品供应杭州/江苏南京/安徽马鞍山合肥等全国各地 | 客服外包专业服务商_客服外包中心_网萌科技 | 光栅尺厂家_数显表维修-苏州泽升精密机械 | 无菌水质袋-NASCO食品无菌袋-Whirl-Pak无菌采样袋-深圳市慧普德贸易有限公司 | 据信,上课带着跳 D 体验-别样的课堂刺激感受引发网友热议 | 气力输送设备_料封泵_仓泵_散装机_气化板_压力释放阀-河南锐驰机械设备有限公司 | 砍排机-锯骨机-冻肉切丁机-熟肉切片机-预制菜生产线一站式服务厂商 - 广州市祥九瑞盈机械设备有限公司 | 广州监控安装公司_远程监控_安防弱电工程_无线wifi覆盖_泉威安防科技 | 地埋式垃圾站厂家【佳星环保】小区压缩垃圾中转站转运站 | 考试试题_试卷及答案_诗词单词成语 - 优易学 | 直流电能表-充电桩电能表-导轨式电能表-智能电能表-浙江科为电气有限公司 | 鹤壁创新仪器公司-全自动量热仪,定硫仪,煤炭测硫仪,灰熔点测定仪,快速自动测氢仪,工业分析仪,煤质化验仪器 | 小程序开发公司-小程序制作-微信小程序开发-小程序定制-咏熠软件 | 橡胶膜片,夹布膜片,橡胶隔膜密封,泵阀设备密封膜片-衡水汉丰橡塑科技公司网站 | 粒米特测控技术(上海)有限公司-测功机_减速机测试台_电机测试台 | 中式装修设计_全屋定制家具_实木仿古门窗花格厂家-喜迎门 | 济南网站建设_济南网站制作_济南网站设计_济南网站建设公司_富库网络旗下模易宝_模板建站 | 乐之康护 - 专业护工服务平台,提供医院陪护-居家照护-居家康复 | 展厅设计公司,展厅公司,展厅设计,展厅施工,展厅装修,企业展厅,展馆设计公司-深圳广州展厅设计公司 | 定制液氮罐_小型气相液氮罐_自增压液氮罐_班德液氮罐厂家 | 安徽合肥格力空调专卖店_格力中央空调_格力空调总经销公司代理-皖格制冷设备 | 上海单片机培训|重庆曙海培训分支机构—CortexM3+uC/OS培训班,北京linux培训,Windows驱动开发培训|上海IC版图设计,西安linux培训,北京汽车电子EMC培训,ARM培训,MTK培训,Android培训 | RV减速机-蜗轮蜗杆减速机-洗车机减速机-减速机厂家-艾思捷 | 云阳人才网_云阳招聘网_云阳人才市场_云阳人事人才网_云阳人家招聘网_云阳最新招聘信息 | 五轴加工中心_数控加工中心_铝型材加工中心-罗威斯 | 客服外包专业服务商_客服外包中心_网萌科技 | 青岛成人高考_山东成考报名网| 合肥展厅设计-安徽展台设计-合肥展览公司-安徽奥美展览工程有限公司 | 气力输送设备_料封泵_仓泵_散装机_气化板_压力释放阀-河南锐驰机械设备有限公司 | 泰兴市热钻机械有限公司-热熔钻孔机-数控热熔钻-热熔钻孔攻牙一体机 | 皮带机_移动皮带机_大倾角皮带机_皮带机厂家 - 新乡市国盛机械设备有限公司 | 校园文化空间设计-数字化|中医文化空间设计-党建|法治廉政主题文化空间施工-山东锐尚文化传播公司 | 舞台木地板厂家_体育运动木地板_室内篮球馆木地板_实木运动地板厂家_欧氏篮球地板推荐 | 上海赞永| 储气罐,真空罐,缓冲罐,隔膜气压罐厂家批发价格,空压机储气罐规格型号-上海申容压力容器集团有限公司 | 糖衣机,除尘式糖衣机,全自动糖衣机,泰州市长江制药机械有限公司 体感VRAR全息沉浸式3D投影多媒体展厅展会游戏互动-万展互动 | 选矿设备,选矿生产线,选矿工艺,选矿技术-昆明昆重矿山机械 | 室内室外厚型|超薄型|非膨胀型钢结构防火涂料_隧道专用防火涂料厂家|电话|价格|批发|施工 | 体视显微镜_荧光生物显微镜_显微镜报价-微仪光电生命科学显微镜有限公司 | 邢台人才网_邢台招聘网_邢台123招聘【智达人才网】 | 商标转让-商标注册-商标查询-软著专利服务平台 - 赣江万网 |