第二百九十八章(3 / 8)

青鸟异闻录 卿禹 14805 字 2020-02-28

消失了,余径的长方形也就不存在了。因而,圆面积的这个上界序列的极限也是圆面积。于是内外两侧序列都趋向于同一数值,即,圆面积。

利用圆内接或外切正多边形,求圆周率近似值的方法,其原理是当正多边形的边数增加时,它的边长和逐渐逼近圆周。早在公元前5世纪,古希腊学者安蒂丰为了研究化圆为方问题就设计一种方法先作一个圆内接正四边形,以此为基础作一个圆内接正八边形,再逐次加倍其边数,得到正16边形、正32边形等等,直至正多边形的边长小到恰与它们各自所在的圆周部分重合,他认为就可以完成化圆为方问题。到公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德在《论球和圆柱》一书中利用穷竭法建立起这样的命题只要边数足够多,圆外切正多边形的面积与内接正多边形的面积之差可以任意小。阿基米德又在《圆的度量》一书中利用正多边形割圆的方法得到圆周率的值小于三又七分之一而大于三又七十分之十 ,还说圆面积与外切正方形面积之比为1114,即取圆周率等于227。公元263年,中国数学家刘徽在《九章算术注》中提出“割圆”之说,他从圆内接正六边形开始,每次把边数加倍,直至圆内接正96边形,算得圆周率为314或15750,后人称之为徽率。书中还记载了圆周率更精确的值39271250(等于31416)。刘徽断言“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”。其思想与古希腊穷竭法不谋而合。割圆术在圆周率计算史上曾长期使用。1610年德国数学家柯伦用262边形将圆周率计算到小数点后35位。1630年格林贝尔格利用改进的方法计算到小数点后39位,成为割圆术计算圆周率的最好结果。分析方法发明后逐渐取代了割圆术,但割圆术作为计算圆周率最早的科学方法一直为人们所称道。

圆周率的三角函数算法

圆周率的三角函数算法

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360°

思想价值编辑

在证明这个圆面积公式的时候有两个重要思想,一个就是我们现在所讲的极限思想。那么第二步,更关键的一步,他把与圆周合体的这个正多边形,就是不可再割的这个正多边形,进行无穷小分割,再分割成无穷多个以圆心为顶点,以多边形每边为底的无穷多个小等腰三角形,这个底乘半径为小三角形面积的两倍,把所有这些底乘半径加起来,应该是圆面积的两倍。那么就等于圆周长乘半径等于两个圆面积。所以一个圆面积等于半周乘半径,所以刘徽说故半周乘半径而为圆幂。那么他的原话就是“以一面乘半径,觚而裁之,每辄自倍。故以半周乘半径而为圆幂”。最后完全证明了圆面积公式, 证明了圆面积公式,也就证明了“周三径一”的不精确。随着圆面积公式的证明,刘徽也创造出了求圆周率精确近似值的科学程序。在刘徽之前古希腊数学家阿基米德也曾研究过求解圆周率的问题。

刘徽所处的时代是社会上军阀割据,特别当时是魏、蜀、吴三国割据,那么在这个时候中国的社会、政治、经济发生了极大的变化,特别是思想界,文人学士们互相进行辩难,所以当时成为辩难之风,一帮文人学士找到一块,就像我们大专辩论会那样,一个正方一个反方,提出一个命题来大家互相辩论,在辩论的时候人们就要研究讨论关于辩论的技术,思维的规律,所以在这一段人们的思想解放,应该说是在春秋战国之后没有过的,这时人们对思维规律研究特别发达,有人认为这时人们的抽象思维能力远远超过春秋战国。 刘徽在《九章算术注》的自序中表明,把探究数学的根源,作为自己从事数学研究的最高任务。他注《九章算术》的宗旨就是“析理以辞,解体用图”。“析理”就是当时学者们互相辩难的代名词