圓周率的歷史資料
圓周率(Pi)是圓的周長與直徑的比值,在日常生活中,通常都用3.14代表圓周率去進行近似計算。關于圓周率的歷史資料你又知道多少呢?下面是小編為大家整理的圓周率的歷史資料,希望對大家有幫助。
圓周率的歷史資料之發(fā)展歷史
南北朝時代著名數(shù)學家祖沖之進一步得出精確到小數(shù)點后7位的π值(約5世紀下半葉),給出不足近似值3.1415926和過剩近似值3.1415927,還得到兩個近似分數(shù)值,密率355/113和約率22/7。他的輝煌成就比歐洲至少早了1000年。其中的密率在西方直到1573才由德國人奧托得到,1625年發(fā)表于荷蘭工程師安托尼斯的著作中,歐洲不知道是祖沖之先知道密率的,將密率錯誤的稱之為安托尼斯率。
阿拉伯數(shù)學家卡西在15世紀初求得圓周率17位精確小數(shù)值,打破祖沖之保持近千年的紀錄。
德國數(shù)學家柯倫于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)。
無窮乘積式、無窮連分數(shù)、無窮級數(shù)等各種π值表達式紛紛出現(xiàn),π值計算精度也迅速增加。1706年英國數(shù)學家梅欽計算π值突破100位小數(shù)大關。1873 年另一位英國數(shù)學家尚可斯將π值計算到小數(shù)點后707位,可惜他的結果從528位起是錯的。到1948年英國的弗格森和美國的倫奇共同發(fā)表了π的808位小數(shù)值,成為人工計算圓周率值的最高紀錄。
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電子計算機的出現(xiàn)使π值計算有了突飛猛進的發(fā)展。1949年美國馬里蘭州阿伯丁的軍隊彈道研究實驗室首次用計算機(ENIAC)計算π值,一下子就算到2037位小數(shù),突破了千位數(shù)。1989年美國哥倫比亞大學研究人員用克雷-2型和IBM-VF型巨型電子計算機計算出π值小數(shù)點后4.8億位數(shù),后又繼續(xù)算到小數(shù)點后10.1億位數(shù),創(chuàng)下最新的紀錄。2010年1月7日——法國一工程師將圓周率算到小數(shù)點后27000億位。2010年8月30日——日本計算機奇才近藤茂利用家用計算機和云計算相結合,計算出圓周率到小數(shù)點后5萬億位。
2011年10月16日,日本長野縣飯?zhí)锸泄韭殕T近藤茂利用家中電腦將圓周率計算到小數(shù)點后10萬億位,刷新了2010年8月由他自己創(chuàng)下的5萬億位吉尼斯世界紀錄。今年56歲近藤茂使用的是自己組裝的計算機,從去年10月起開始計算,花費約一年時間刷新了紀錄。
圓周率的歷史資料之各國發(fā)展
在歷史上,有不少數(shù)學家都對圓周率作出過研究,當中著名的有阿基米德(Archimedes ofSyracuse)、托勒密(Claudius Ptolemy)、張衡、祖沖之等。他們在自己的國家用各自的方法,辛辛苦苦地去計算圓周率的值。下面,就是世上各個地方對圓周率的研究成果。
折疊亞洲
中國,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,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”),求得π的近似值3.1416。
漢朝時,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)。雖然這個值不太準確,但它簡單易理解,所以也在亞洲風行了一陣。 王蕃(229-267)發(fā)現(xiàn)了另一個圓周率值,這就是3.156,但沒有人知道他是如何求出來的。
公元5世紀,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。這個紀錄在一千年后才給打破。
印度,約在公元530年,數(shù)學大師阿耶波多利用384邊形的周長,算出圓周率約為√9.8684。
婆羅門笈多采用另一套方法,推論出圓周率等于10的算術平方根。
折疊歐洲
斐波那契算出圓周率約為3.1418。
韋達用阿基米德的方法,算出3.1415926535<π<3.1415926537
他還是第一個以無限乘積敘述圓周率的人。
(阿基米德,前287-212,古希臘數(shù)學家,從單位圓出發(fā),先用內(nèi)接六邊形求出圓周率的下界是3,再用外接六邊形結合勾股定理求出圓周率的上限為4,接著對內(nèi)接和外界正多邊形的邊數(shù)加倍,分別變成了12邊型,直到內(nèi)接和外接96邊型為止。最后他求出上界和下界分別為22╱7和223╱71,并取他們的平均值3.141851為近似值,用到了迭代算法和兩數(shù)逼近的概念,稱得算是計算的鼻祖。
魯?shù)婪蛉f科倫以邊數(shù)多過32000000000的多邊形算出有35個小數(shù)位的圓周率。
華理斯在1655年求出一道公式π/2=2×2×4×4×6×6×8×8...../3×3×5×5×7×7×9×9......
歐拉發(fā)現(xiàn)的e的iπ次方加1等于0,成為證明π是超越數(shù)的重要依據(jù)。
之后,不斷有人給出反正切公式或無窮級數(shù)來計算π,在這里就不多說了。
圓周率的歷史資料
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