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数学公式圆周率怎么算

发布时间:2022-05-15 05:36:08

Ⅰ 圆周率计算方法和公式是

圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,公式为:

代数

π是个无理数,即不可表达成两个整数之比,是由德国科学家约翰·海因里希·兰伯特于1761年证明的。1882年,林德曼(Ferdinand von Lindemann)更证明了π是超越数,即π不可能是任何整系数多项式的根。

圆周率的超越性否定了化圆为方这古老尺规作图问题的可能性,因所有尺规作图只能得出代数数,而超越数不是代数数。

Ⅱ 圆周率的计算方法

圆周率的计算方法

古人计算圆周率,一般是用割圆法。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长。Archimedes用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;Ludolph Van Ceulen用正262边形得到了35位精度。这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好。随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式。下面挑选一些经典的常用公式加以介绍。除了这些经典公式外,还有很多其他公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。

Machin公式

这个公式由英国天文学教授John Machin于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。Machin公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。

Machin.c 源程序

还有很多类似于Machin公式的反正切公式。在所有这些公式中,Machin公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,Machin公式就力不从心了。下面介绍的算法,在PC机上计算大约一天时间,就可以得到圆周率的过亿位的精度。这些算法用程序实现起来比较复杂。因为计算过程中涉及两个大数的乘除运算,要用FFT(Fast Fourier Transform)算法。FFT可以将两个大数的乘除运算时间由O(n2)缩短为O(nlog(n))。

Ⅲ 圆周率的计算公式

圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,公式为:

(3)数学公式圆周率怎么算扩展阅读

把圆周率的数值算得这么精确,实际意义并不大。现代科技领域使用的圆周率值,有十几位已经足够了。如果以39位精度的圆周率值,来计算宇宙(observable universe)的大小,误差还不到一个原子的体积 。

以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否循环小数。自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数,1882年林德曼证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。

π在许多数学领域都有非常重要的作用。

Ⅳ 数学中的圆周率是怎么算出来的

圆周率是用圆的周长除以它的直径计算出来的。

“圆周率”即圆的周长与其直径之间的比率。关于它的计算问题,历来是中外数学家极感兴趣、孜孜以求的问题。德国的一位数学家曾经说过:“历史上一个国家所算得的圆周率的准确程度,可以作为衡量这个国家当时数学发展的一个标志。”我国古代在圆周率的计算方面长期领先于世界水平,这应当归功于魏晋时期数学家刘徽所创立的新方法——“割圆术”。
所谓“割圆术”,是用圆内接正多边形的周长去无限逼近圆周并以此求取圆周率的方法。这个方法,是刘徽在批判总结了数学史上各种旧的计算方法之后,经过深思熟虑才创造出来的一种崭新的方法。
中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即 )的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。
在刘徽看来,既然用“周三径一”计算出来的圆周长实际上是圆内接正六边形的周长,与圆周长相差很多;那么我们可以在圆内接正六边形把圆周等分为六条弧的基础上,再继续等分,把每段弧再分割为二,做出一个圆内接正十二边形,这个正十二边形的周长不就要比正六边形的周长更接近圆周了吗?如果把圆周再继续分割,做成一个圆内接正二十四边形,那么这个正二十四边形的周长必然又比正十二边形的周长更接近圆周。这就表明,越是把圆周分割得细,误差就越少,其内接正多边形的周长就越是接近圆周。如此不断地分割下去,一直到圆周无法再分割为止,也就是到了圆内接正多边形的边数无限多的时候,它的周长就与圆周“合体”而完全一致了。
按照这样的思路,刘徽把圆内接正多边形的面积一直算到了正3072边形,并由此而求得了圆周率 为3.14和 3.1416这两个近似数值。这个结果是当时世界上圆周率计算的最精确的数据。刘徽对自己创造的这个“割圆术”新方法非常自信,把它推广到有关圆形计算的各个方面,从而使汉代以来的数学发展大大向前推进了一步。
以后到了南北朝时期,祖冲之在刘徽的这一基础上继续努力,终于求得了圆周率:精确到了小数点以后的第七位。在西方,这个成绩是由法国数学家韦达于1593年取得的,比祖冲之要晚了一千一百多年。祖冲之还求得了圆周率的两个分数值,一个是“约率”22/7 ,另一个是“密率”355/113,其中 355/113 这个值,在西方是由德国的奥托和荷兰的安东尼兹在16世纪末才得到的,都比祖冲之晚了一千一百年。刘徽所创立的“割圆术”新方法对中国古代数学发展的重大贡献,历史是永远不会忘记的。

Ⅳ 圆周率是怎么计算出来的啊

圆周率π的值是怎样计算出来的呢?

在半径为r的圆中,作一个内接正六边形(如图)。这时,正六边形的边长等于圆的半径r,因此,正六边形的周长等于6r。如果把圆内接正六边形的周长看作圆的周长的近似值,然后把圆内接正六边形的周长与圆的直径的比看作为圆的周长与圆直径的比,这样得到的圆周率是3,显然这是不精确的。

如果把圆内接正六边形的边数加倍,可以得到圆内接正十二边形;再加倍,可以得到圆内接正二十四边形……不难看出,当圆内接正多边形的边数不断地成倍增加时,它们的周长就越来越接近于圆的周长,也就是说它们的周长与圆的直径的比值,也越来越接近于圆的周长与圆的直径的比值。根据计算,得到下列数据:

圆内接正多边形的边数
内接正多边形
边长
内接正多边形
周长
内接正多边形周长与圆直径的比

6
12
24
48
96
192
384
768
……
1.r
0.r
0.r
0.r
0.r
0.r
0.r
0.r
……
6.r
6.r
6.r
6.r
6.r
6.r
6.r
6.r
……
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
……

对不起,我巴图搞掉了.

这样,我们就得到了一种计算圆周率π的近似值的方法。

早在一千七百多年前,我国古代数学家刘徽曾用割圆术求出圆周率是3.。继刘徽之后,我国古代数学家祖冲之在推求圆周率的研究方面,又有了重要发展。他计算的结果共得到两个数:一个是盈数(即过剩的近似值),为3.;另一个是(nǜ)数(即不足的近似值),为3.。圆周率的真值正好在盈两数之间。祖冲之还采用了两个分数值:一个是22/7(约等于3.14),称之为“约率”;另一个是355/113(约等于3.),称之为“密率”。祖冲之求得的密率,比外国数学家求得这个值,至少要早一千年。

⑴ 2∕π=√2∕2*√(2+√2)∕2*√(2+√(2+√2))∕2……

⑵ π∕2=2*2*4*4*6*6*8*8……∕(1*3*3*3*4*5*5*7*7……)

⑶ π∕4=4arctg(1∕5)-arctg(1∕239) (注:tgx=…………)

⑷ π=√10005∕(∑((6n)!*(n ))
∕((n!)*(3n)!*(-)^(3n)))
(0≤n→∞)

现代数学家计算圆周率大多采用此类公式,普通人是望尘莫及的。
而中国圆周率公式的使用就简单多了,普通中学生使用常规计算工具就能轻松解决问题。

Ⅵ 圆周率到底怎么算啊

周率是数学上常用到的一个值....,约等于3.142592625.

Ⅶ 圆周率计算公式

圆周率计算公式:


圆周率用希腊字母 π(读作pài)表示,是一个常数(约等于3.141592654),是代表圆周长和直径的比值。它是一个无理数,即无限不循环小数。

圆周率的特性:

把圆周率的数值算得这么精确,实际意义并不大。现代科技领域使用的圆周率值,有十几位已经足够了。如果以39位精度的圆周率值,来计算可观测宇宙的大小,误差还不到一个原子的体积。

以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否循环小数。自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数,1882年林德曼证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。

Ⅷ 圆周率是怎么计算出来的

每年的3月14号对于大多数人来说只是平凡的一天,而在数学界可是非凡的一天,加拿大的一位音乐家更是更是将π谱成了乐曲,让人们欣赏π的声音,那你肯定也好奇圆周率π究竟是怎么算出来的呢?

阿基米德的夹逼法

早在古时候人们就发现了一个神奇的规律,随便画几个圆,无论圆的大小如何变化,而圆的周长与直径的比值总是不变的,想要求出这个比值,就必须精确地算出圆的周长。

在电子计算机出现,更是让圆周率计算突飞猛进的发展,在2019年3月14日,工程师爱玛在谷歌云平台的协助下,将圆周率精确到了小数点后31.4万亿位。

π其实就是一个无限不循环小数,在通常情况下有10位小数就能满足几乎所有的计算需要, 完全不必为了它的计算和背诵浪费时间。

Ⅸ 圆周率的记算公式

圆周率(

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