✔ 最佳答案
古人在計算「圓周長 ÷直徑長」時,並不是真的去量某一個圓的直徑和圓周長,而是以下圖的方式算出圓周長。古人是在圓裡面畫一個圓內接正多邊形,由下圖你可以發現,紅色的多邊形的邊數愈多,畫出來的多邊形便愈是接近圓形,古人便是利用這種方法,準確地以「數學方法」算出多邊形的周長,然後再來和直徑相除得到圓周率。這裡要特別強調的是「多邊形的周長」是用數學方法算出來的,不是用尺去量出來的,至於那是什麼樣的數學方法,就等著各位自己去研究嘍!依照這種方法,公元五世紀時中國人祖沖之以圓內接24576邊形計算出圓周率約為 =3.1415929……,和目前公認的圓周率相比,它的誤差還不到八億分之一。這個圓周率是當時全世界最準的圓周率,而這個記錄,一直到一千年以後,才被法國的律師兼業餘數學家韋達所打破。(你可以按這裡參考關於圓周率的歷史) 當然之後由於電腦的發明,人類得以在計算上求得速度和準確度的突破,但是即使電腦再強大,「圓周長 ÷直徑長」仍然是一個連電腦也算不完的無窮小數。圓周率算得完嗎?大概是不可能算得完了,因為早有科學家證明「圓周率」是一個「無理數」,至於之前談到的「畫圓為方」的問題,恐怕也是無解了,因為更有科學家證明「圓周率」還是個「超越數」。 不過話說回來,其實我們根本也不需要小數點後太多位的圓周率,因為只要用準確到小數點後第十位的圓周率,我們就可以在誤差不超過1英吋(2.54公分)的情況下,準確地算出地球的周長;而如果你願意的話,只要用小數點後30位的圓周率,就可以算出宇宙的周長(根據大爆炸理論),它的誤差,小得連用顯微鏡都看不出來呢!既然如此,為什麼有那麼多人處心積慮的要算出圓周率呢?因為:「探索圓周率就像探索宇宙─大衛.楚諾維斯基」附:準確到小數點後第一萬位的圓周率。
參考資料:神奇的π 【商周出版社】說明一:所謂的「無理數」是指「無法以『分數』來表示的數字」說明二:所謂的「超越數 」是指無法以「幾何作圖」的方式表示出來的數字
2008-04-30 21:05:38 補充:
圓周率年表
公元前二○○○年 巴比倫人將31/8當成π值。埃及人認為π=(256/81)=3.1605
公元前一一○○年 中國人將3當成π。
公元前五五年 聖經雖沒明講,卻暗示π=3。
公元前四三四年 安那克薩哥拉嘗試化圖為方。
公元前四三○年 安提豐和布賴森提出窮舉法。
公元前三三五年 戴納史特拉特斯(Dinostratos)利用割圓曲線(quadratrix)化圖為方。
公元前三世紀 阿基米德以96邊形計算出310/71<π<31/7。他也曾用螺線(spiral )化圓為方。
2008-04-30 21:05:57 補充:
公元二世紀 托勒密求出π=3°8’ 30" = 377/120 = 3.14166...。
公元三世紀 王蕃求出π=142/45=3.1555...。
二六三年 劉徽求出π=157/50=3.14。
四五○年 祖沖之求出π=355/113。
五三○年 阿耶波多求出π=62,832/20,000=3.1416。
六五○年 婆羅門笈多求出π= =3.162...。
一二二○年 李奧納多(斐渡那契)計算出π=3.141818...。
2008-04-30 21:06:17 補充:
一五九三年 韋達首先以無窮乘積描述圓周率;羅馬努斯計算出有15個小數位的圓周率。
一五九六年 萬科倫計算出有32個小數位的圓周率。
一六一○年 萬科倫計算出有35個小數位的圓周率。
一六二一年 斯涅爾改良阿基米德的算法。
一六五四年 惠更斯證明斯涅爾的算法。
一六五五年 華里斯發現一個計算圓周率的無窮乘積;布朗克(Brouncker)也將這個無窮乘積轉換成連續分數。
2008-04-30 21:06:35 補充:
一六六三年 日本的村松茂清發現準確到小數第七位的圓周率。
一六六五至六六年 牛頓發現微積分原理,並計算出有16個小數位的圓周率。這項結果直到一七三七年才被公開(這時他已去世了)。
一六七一年 格雷果里發現計算圓周率的反正切級數。
一六七四年 萊布尼茲發現計算圓周率的反正切級數。
一六九九年 夏普計算出有72個小數位的圓周率。
一七○六年 梅琴計算出有100個小數位的圓周率。鍾斯(William Jones)以符號π代表圓周率。
2008-04-30 21:06:48 補充:
一七一三年 清朝的康熙皇帝欽訂《數理精蘊〉其中記載了有19個位數的圓周率。
一七一九年 德拉格尼計算出有127個小數位的圓周率。
一七二二年 日本的建部硯湖計算出有40個位數的圓周率。
一七四八年 歐拉發表《無窮小分析導論》(Introductio in analysin infinitorum),書中記載了歐拉定理(Euler's theorem),和很多計算π和π 的級數。
一七五五年 歐拉發現一個收斂得很快的反正切級數。
一七六一年 朗伯特(Johann Heinrich Lambert)證明π是無理數。
2008-04-30 21:07:13 補充:
一七七五年 歐拉研究出歐拉公式,這個公式可以證明π是超越數。
一七九四年 維加計算出有140個小數位的圓周率。李詹德(A.M. 0Legendre )證明π和π 是無理數。
一八四四年 馮史塔森尼斯基(L.K.Sdullz von Stassnitdq)和達斯(John Dase)在兩個月內計算出有200個小數位的圓周率。
2008-04-30 21:07:46 補充:
一八五五年 立克特(Richter)計算出有500個小數位的圓周率。
一八七三年 埃爾米特(Charles Hemite)證明e是超越數。
一八七三至七四年 尚克斯發表有707個小數位的圓周率。
一八七四年 中國的曾紀鴻計算出100位的圓周率。
一八八二年 林德曼(Ferdinand von Lindemann)證明π是超越數。
2008-04-30 21:08:00 補充:
一九四五年 弗格森發現尚克斯發表的圓周率,從小數第527位開始都是錯的。
一九四七年 弗格森花了一年的時間,以桌上型計算機計算出808個小數位。
一九四九年 ENIAC在七十個小時內,計算出2,037個小數位。
一九五五年 NORC在十三分鐘內,計算出3,089個小數位。
一九五九年 位於巴黎的IBM704計算出16,167個小數位。
2008-04-30 21:08:28 補充:
一九六一年 丹尼爾﹒尚克斯和雷恩屈利用紐約的IBM7090,花了8.72個小時計算出有100200個小數位的圓周率。
一九六六年 巴黎的IMB 7030計算出250,000個小數位。
一九六七年 巴黎的CDC 6600計算出500,000個小數位。
2008-04-30 21:08:39 補充:
一九七三年 紀堯德和布依爾利用巴黎的CDC 7600,在23.3小時內計算出一百萬個小數位。
一九八三年 嘉晃田村和安正金田利用HITAC M-280H,在三小時內計算出一千六百萬個位數。
一九八八年 安正金田利用Hitachi S-820,在六小時內計算出201,326,000個位數。
一九八九年 楚諾維斯基兄弟計算出四億八千萬個位數,安正金田計算出五億三千六百萬位。楚氏兄弟計算出十億位。
一九九五年 安正金田計算出60億個位數。
2008-04-30 21:08:46 補充:
一九九六年 楚氏兄弟計算出超過80億個位數。
一九九七年 安正金田和高橋利用Hitachi SR2201,花了29個小時,計算出515億個位數( )。
2008-04-30 21:11:53 補充:
歷史:
早在公元前二千多年,古代的巴比倫、埃及、中國和以色列人已先後發現了一個事實:不管圓的大小為何,它的圓周長除以它的直徑長會是一個不變的數值 (常數) 。讓我們看看古巴比倫人和埃及人的發現:
古巴比倫
巴比倫人從計算周界發現 :一塊出土於 1936 年的黏土塊上記載,在古巴比倫時期 (約公元前 1900-1600 年) ,巴比倫人相信六邊形的周界為0;57,36 (以底數 60 計,亦即 = 96/100 = 24/25) 乘以它的外接圓的周界:
2008-04-30 21:12:03 補充:
六邊形周界 = 24/25 ´ 其外接圓周界 = 24/25 ´ p ´ 直徑
由此,得出相信是最古老的圓周率的近似值:
p 〔巴比倫〕= 25/8 = 3.125
埃及
埃及人則從面積計算得 (約公元前 2000 年) :在賴因德古本 (Rhind Papyrus),記載了一條有關圓周率的問題:「一塊圓形土地的的直徑長 9,它的面積為何……取圓直徑的九分八,做為正方形的邊形,就可得到和圓等面積的正方形」。亦即:
A = (8d/9)2
由此,得出圓周率的近似值:
p 〔埃及〕 = (16/9)2 = 3.16049...