π是怎么来的?

π是怎么来的?

圆周率就是圆周长与直径的比率,通常以希腊字母π来表示此符号,由数学家欧拉(Euler)首倡。研究圆周率π的历史说来源远流长,甚至於可追溯至古埃及文明时代,通常可分为四个时期
(一)实验时期:
很久以前(阿基米德之前),π值之测定常凭直观推测或实物度量而得。赖因德纸草书是现存世界上最古老的数学书(约产生於公元前1650年),其中记载圆面积的算法为直径减去它的 1/9,然后加以平方,按照这个方式计算,则圆周率大约是3.16049。旧约圣经中也有圆周率为 3的记述。在中国也使用 3粗率之值,中国古书「九章算术」第一章方田引题:「今有圆田,周三十步,径十步,为田几何?」就认定π为3。有人推测在公元前若干个世纪,就已经使用π= 3的圆周率了,在古印度时期,使用的π值,常常引用复杂的式子表示,如:
约略为3。
(二)几何法时期:
阿基米德用几何的方法,证明了圆周率是介於 3又1/ 7与 3又10/ 71之间,现在人们常利用 22/ 7来计算π的近似值。公元150年左右,希腊天文学家托勒密(Ptolemy),制作一个弦表(正弦函数表的雏形)来计算圆周率,其值为 377/ 120= 3.1416,比阿基米德更为进步。九章算术第一章方田的第32题有提到计算圆面积的法则:「术曰:半周半径相乘得积步。」,若圆面积为 A、圆周长为 C、半径为 r,则 A= (C× r) / 2;如果我们用现在已经知道的圆周公式 C=2πr代入,则 A=πr2就是圆面积的公式,可见这个叙述是正确的,刘徽在九章注解上便给了详尽的证明,并且顺便也算出比较精确的圆周率为 157/50(此亦称为徽率),刘徽所用的方法是「割圆术」,刘徽曾说:「割之弥细,所失弥少,割之又割,以至於不可割,则与圆周合体而无所失矣。」也就是利用圆内接正 n边形,然后让 n越来越大以求圆周长的近似值,不过当年还未能引进极限的观念,所以不管圆内接正 n边形的 n有多大,始终只是近似值。

刘徽之后二百年,约在南北朝时期,天文学家祖冲之(西元429~500年),在圆周率上的计算有更大的突破,他已经算出:3.1415926<π<3.1415927;也就是算出π的近似值到小数点后第七位,这是相当精密的圆周率。在1424年,中亚细亚伊朗地区有一位天文数学家卡西,曾经算出π= 3.141,592,653,589,793,25精确度达到小数点后第16位。
利用几何方法求π值,必须做很大的计算量,像数学家卢多尔夫,为了要算出小数点后35位,就几乎穷其一生,不过在计算机还未发明以前,这已经是人类的极限了。所以17世纪才出现了数学分析,利用这个工具使得π的历史又进入一个新的阶段。
三)分析法时期:
这一时期人们开始摆脱利用多边形周长的繁杂计算,而利用无穷级数或无穷连乘积来计算π,其中有以下几种形式表示.
Examples:
S.Ramanujan 印度数学家(1887—1920):

1913年,十月某天,英国剑桥大学数学教授 G.H.Hardy 接到一封来自印度 25岁青年人的来信,此人未受过大学教育完全自修而成,信中十页纸中列了差不多 50个公式,大部份是积分和无穷级数,他请求 Handy 检视是否有价值。

起初,Hardy 不以为意,他以为有人恶作剧,不久他与他的同事发觉到他们所看到的是一位数学天才的经典之作。次年1914年 4月,这位年轻的印度青年被 Hardy 邀请到英国一同研究,1917年得肺炎病逝,他的遗作仍为二十世纪许多杰出数学家所称道。

此位印度数学家身后留下无数的笔记,笔记中所记录为其生平时对数学的一些观察,其中有许多很奇怪极美妙的公式 。

圆周率之求法分为两种:一为几何法;一为解析法。所谓几何法者乃将圆内接外切多边形割之又割,求其极限之值而已,故边愈多则值愈精密,中国古代刘徽与齐祖冲之求率法均为几何求法,有言:方为数之始,圆为数之终,圆始於方,方终於圆西方所发展的圆周率求法多属解析法,大概利用收敛级数法的法则
四)计算机时期:

1946年,世界第一台电子计算机EMAC制造成功,人类历史正式迈进了资讯时代,1949年EMAC根据梅钦公式计算π值到小数点后第 2035位,时间花了 70小时,当计算机的发展不断更新,计算π值的记录也纷纷被打破,1960年尚克斯和伦奇(Wrench,英人),算到小数点后第 100,265位,1967年吉尤(Guilloud,法人)算到小数点后第500,000位,1987年已有人算到第 2936万位以上,进入90年代后纪录已经超过10亿位了。
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第1个回答  2007-10-17
国际上,人们习惯地把圆周率用符号π表示。1600年,英国的威廉·奥托兰首先使用表示圆周率,他的理由是,因为π是希腊文圆周的第一个字母,奥托兰特用它来表示圆周长,而是希腊文直径的第一个字母,奥托兰特用它来表示直径,根据圆周率的定义,理应用表示圆周率,但在推算圆周率的过程中,人们常用直径为1的圆,即令=1,这样就等于π。1706年英国的琼斯首先改用π表示圆周率,后来被数学家广泛接受,一直沿用至今。本回答被提问者采纳
第2个回答  2007-10-17
圆周率就是圆周长与直径的比率,通常以希腊字母π来表示此符号
第3个回答  2021-05-16

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第4个回答  2007-10-17
祖冲之算出来的
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