袓沖之發現的圓周率資料

2008-07-29 11:30 pm
袓沖之發現的圓周率資料

回答 (2)

2008-07-30 5:51 pm
✔ 最佳答案
圓周率

  圓周率是指平面上圓的周長與直徑之比 (ratio of the circumference of a circle to the diameter) 。用符號π表示。中國古代有圓率、圜率、周等名稱。

  古希臘歐幾里得《幾何原本》(約公元前3世紀初)中提到圓周率是常數,中國古算書《周髀算經》( 約公元前2世紀)中有「徑一而周三」的記載,也認為圓周率是常數。歷史上曾採用過圓周率的多種近似值 ,早期大都是通過實驗而得到的結果,如古埃及紙草書(約公元前1700)中取π=(
圖片參考:http://www.edp.ust.hk/previous/math/history/5/5_5/1over7.gif
,開創了圓周率計算的幾何方法(亦稱古典方法,或 阿基米德方法),得出精確到小數點後兩位的π值。

  中國數學家劉徽在注釋《九章算術》時(263年)只用圓內接正多邊形就求得π的近似值,也得出精確 到兩位小數的π值,他的方法被後人稱為割圓術。南北朝時代的數學家祖沖之進一步得出精確到小數點後 7位的π值(約5世紀下半葉),給出不足近似值 3.1415926和過剩近似值3.1415927,還得到兩個近似 分數值,密率355/113和約率22/7。其中的密率在西方直到1573才由德國人奧托得到,1625年發表於荷蘭工 程師安托尼斯的著作中,歐洲稱之為安托尼斯率。阿拉伯數學家卡西在15世紀初求得圓周率17位精確小數 值,打破祖沖之保持近千年的紀錄。德國數學家柯倫於1596年將π值算到20位小數值,後投入畢生精力, 於1610年算到小數後35位數,該數值被用他的名字稱為魯道夫數。

  1579年法國數學家韋達給出π的第一個解析表達式


圖片參考:http://www.edp.ust.hk/previous/math/history/5/5_5/Image5_5_12b.gif


此後,無窮乘積式、無窮連分數、無窮級數等各種π 值表達式紛紛出現,π值計算精度也迅速增加。1706 年英國數學家梅欽計算π值突破100位小數大關。1873 年另一位英國數學家尚可斯將π值計算到小數點後707位,可惜他的結果從528位起是錯的。到1948年英國的弗 格森和美國的倫奇共同發表了π的808位小數值,成為人工計算圓周率值的最高紀錄。

  電子計算機的出現使π值計算有了突飛猛進的發展。1949年美國馬里蘭州阿伯丁的軍隊彈道研究實驗室首 次用計算機(ENIAC)計算π值,一下子就算到2037位小數,突破了千位數。1989年美國哥倫比亞大學研 究人員用克雷-2型和IBM-VF型巨型電子計算機計算出 π值小數點後4.8億位數,後又繼續算到小數點後10.1 億位數,創下新的紀錄。

  除π的數值計算外,它的性質探討也吸引了眾多數學家。1761年瑞士數學家蘭伯特第一個証明π是無理數 。1794年法國數學家勒讓德又証明了π2也是無理數。到1882年德國數學家林德曼首次証明了π是 超越數,由此否定了困惑人們兩千多年的「化圓為方」尺規作圖問題。還有人對π的特徵及與其它數字的聯系 進行研究。如1929年蘇聯數學家格爾豐德証明了eπ 是超越數等等。
2008-07-29 11:58 pm
據《隋書·律曆志》記載,祖沖之把一丈化為一億忽,以此為直徑求圓周率,求得盈數(即過剩的近似值)為3.1415927;肭數(即不足的近似值)為3.1415926,圓周率的真值介於盈肭兩數之間。《隋書》沒有具體說明祖沖之是用什麼方法計算出盈肭兩數的。一般認為,祖沖之採用的是劉徽割圓術分割到12288邊形,又用劉徽圓周率不等式得祖沖之著名的圓周率不等式:

3.1415926 < π < 3.1415927。

祖沖之的這一結果精確到小數點后第7位,直到一千多年後才由15世紀的阿拉伯數學家阿爾·卡西以17位有效數字打破此記錄。

按照當時計算使用分數的習慣,祖沖之還採用了兩個分數值的圓周率:「約率」(或稱之為「疏率」)以及「密率」。在分母<16600的所有整分數中,密率的比值最接近圓周率。祖沖之可能利用何承天的調日法求得圓周率的約率和密率。數學家華羅庚曾認為密率的求得,說明祖沖之可能已經掌握了連分數的概念。日本數學家三上義夫說,「疏率,無非是幾百年前希臘數學家阿基米德已經得到的數值,但是 這個分數,卻是翻遍古希臘,古印度和阿拉伯的數學文獻都找不到的分數,希臘人肯定不知道它;在歐洲直到1586年才由荷蘭人安托尼斯宗(Adriaan Anthoniszoon)求出了這個比值。因此,中國人掌握這個非凡的圓周率分數比歐洲早出整整一千年之久」。為紀念這位偉大的中國古代數學家,三上義夫要求把稱為「祖率」。

2008-08-11 22:12:42 補充:
哈哈~~~搬出一大堆不相關的資料, 原來就可以中選~~~~

人家問的是 "袓沖之發現的圓周率資料 ",關 歐幾里得, 劉徽, 計算機(ENIAC)什麼事???


收錄日期: 2021-04-19 01:34:20
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080729000051KK01850

檢視 Wayback Machine 備份