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五年級數學有關π的由來

校園1.02W

圓的周長與直徑之比是一個常數,人們稱之為圓周率。通常用希臘字母 來表示。1706年,英國人瓊斯首次創用 代表圓周率。他的符號並未立刻被採用,以後,歐拉予以提倡,才漸漸推廣開來。現在 已成為圓周率的專用符號, π的研究,在一定程度上反映這個地區或時代的數學水平,它的歷史是饒有趣味的。

五年級數學有關π的由來

在古代,實際上長期使用 =3這個數值,巴比倫、印度、中國都是如此。到公元前2世紀,中國的《周髀算經》裏已有周三徑一的記載。東漢的數學家又將 值改為 (約為3.16)。直正使圓周率計算建立在科學的基礎上,首先應歸功於阿基米德。他專門寫了一篇論文《圓的度量》,用幾何方法證明了圓周率與圓直徑之比小於 而大於 。這是第一次在科學中創用上、下界來確定近似值。第一次用正確方法計算 值的,是魏晉時期的劉徽,在公元263年,他首創了用圓的內接正多邊形的面積來逼近圓面積的方法,算得 值為3.14。我國稱這種方法為割圓術。直到1200年後,西方人才找到了類似的方法。後人為紀念劉徽的.貢獻,將3.14稱為徽率。

公元460年,南朝的祖沖之利用劉徽的割圓術,把 值算到小點後第七位3.1415926,這個具有七位小數的圓周率在當時是世界首次。祖沖之還找到了兩個分數: 和 ,用分數來代替 ,極大地簡化了計算,這種思想比西方也早一千多年。

祖沖之的圓周率,保持了一千多年的世界記錄。終於在1596年,由荷蘭數學家盧道夫打破了。他把 值推到小數點後第15位小數,最後推到第35位。為了紀念他這項成就,人們在他1610年去世後的墓碑上,刻上:3.14159265358979323846264338327950288這個數,從此也把它稱為“盧道夫數”。

之後,西方數學家計算 的工作,有了飛速的進展。1948年1月,費格森與雷思奇合作,算出808位小數的 值。電子計算機問世後, 的人工計算宣告結束。20世紀50年代,人們藉助計算機算得了10萬位小數的 ,70年代又突破這個記錄,算到了150萬位。到90年代初,用新的計算方法,算到的 值已到4.8億位。 的計算經歷了幾千年的歷史,它的每一次重大進步,都標誌着技術和算法的革新。

國際圓周率日

2011年,國際數學協會正式宣佈,將每年的3月14日設為國際數學節,來源則是中國古代數學家祖沖之的圓周率。

國際圓周率日可以追溯至1988年3月14日,舊金山科學博物館的物理學家Larry Shaw,他組織博物館的員工和參與者圍繞博物館紀念碑做3又1/7圈(22/7,π的近似值之一)的圓周運動,並一起吃水果派。之後,舊金山科學博物館繼承了這個傳統,在每年的這一天都舉辦慶祝活動。

2009年,美國眾議院正式通過一項無約束力決議,將每年的3月14日設定為“圓周率日”。決議認為,“鑑於數學和自然科學是教育當中有趣而不可或缺的一部分,而學習有關π的知識是一教孩子幾何、吸引他們學習自然科學和數學的迷人方式……π約等於3.14,因此3月14日是紀念圓周率日最合適的日子。”

趣味事件

歷史上最馬拉松式的人手π值計算,其一是德國的魯道夫·範·科伊倫(Ludolph van Ceulen),他幾乎耗盡了一生的時間,於1609年得到了圓周率的35位精度值,以至於圓周率在德國被稱為Ludolphine number;其二是英國的威廉·山克斯(William Shanks),他耗費了15年的光陰,在1874年算出了圓周率的小數點後707位,並將其刻在了墓碑上作為一生的榮譽。可惜,後人發現,他從第528位開始就算錯了。

在谷歌公司2005年的一次公開募股中,共集資四十多億美元,A股發行數量是14,159,265股,這當然是由π小數點後的位數得來。(順便一提,谷歌公司2004年的首次公開募股,集資額為$2,718,281,828,與數學常數e有關)

排版軟件TeX從第三版之後的版本號為逐次增加一位小數,使之越來越接近π的值:3.1,3.14,……當前的最新版本號是3.1415926。

每年3月14日為圓周率日,“終極圓周率日”則是1592年3月14日6時54分,(因為其英式記法為“3/14/15926.54”,恰好是圓周率的十位近似值。)和3141年5月9日2時6分5秒(從前往後,3.14159265)

7月22日為圓周率近似日(英國式日期記作22/7,看成圓周率的近似分數)

有數學家認為應把"真正的圓周率"定義為2π,並將其記為τ(發音:tau)。