作文一:《圆周率》1300字
几千年以来,无数著名的数学家对圆周率π的研究倾注了毕生的心血,正如一位英国数学家所说:[font='??','serif']“[/font]这个奇妙的3.14159溜进了每一扇门,冲进了每一扇窗,钻进了每一个烟囱。”对π的整个研究,可以分为四个阶段:
第一阶段:π值早期研究阶段。
代表人物为古希腊的数学家阿基米德、中国大数学家刘徽、祖冲之。阿基米德是世界上最早进行圆周率计算的。所以圆周率就用希腊文“圆周”一词的第一个字母“π”表示。在我国使用的第一个圆周率是3,这个误差极大的值一直沿用到汉朝。汉朝数学家刘徽将圆周率进一步精确到3.1416。南北朝数学家祖冲之算至π的值在3.1415926与3.1415927之间,首创用和作为π的近似值,与π的误差小于0.000001。
第二阶段:采用“割圆术”求π值阶段。
1427年,阿拉伯数学家阿尔·卡西把π值算到小数点后面16位。
1573年,德国的鄂图得到了与祖冲之计算相似的值,时间相距一千多年,所以世界上把圆周率称为“祖率”。
1596年,德国数学家卢道夫尽其一生心血将π值求至35位小数。
1630年,德国数学家伯根创造了利用割圆术求π值的最高记录——39位小数。
第三阶段:采用解析法求π值阶段。
1699年,英国数学家夏普求至71位小数。
1706年,英国数学家梅钦求至100位小数。
1844年,德国数学家达泽求至200位小数。
1947年,美国数学家佛格森求至710位小数。
1949年,美国数学家伦奇与史密斯合作求至1120位,创造利用“解析法” 求π值的最高记录。
第四阶段:采用计算机求π值阶段。
1949年,美国麦雷米德是世界上第一个采用电子管计算机求圆周率的人,他将π的值求至2037位小数。
1961年,美国数学家伦奇利用电子计算机将其求至100265位小数,这时计算机只须8小时43分就把π的值算到小数10万位了。
1973年,法国数学家纪劳德计算到100万位小数,若把这长得惊人内的数印出来将是一本300余页的书。
1987年,日本数学家金田安政(也译金田康正)求至134,217,728位小数。
1990年已突破10亿位小数大关。若把其印成书将达三、四百万页。
读到此处,你一定会问:为什么这些数学家要无休止地计算π的值呢?
在古代,[font='Arial','sans-serif']π[/font]值的获得是衡量数学水平的重要标准之一,其数值、性质、公式
是数学史上最悠久、最奇特、最富有思想、也是最能体现数学进步的主题之一。比如在1674年,德国数学家莱布尼茨,首次给出一个表达式:
[font='Arial','sans-serif']π/4[/font]=1-1/3+1/5-1/7+1/9-??
规律井然有序,清清楚楚,“+”、“-”交替,分母全是连续的奇数??
现在,世界已进入电脑时代。电脑的性能如何,所编码的程度优劣,可以用
[font='Arial','sans-serif']π[/font]值来检验,每一次π值数位的增加,标志着电脑性能的一次大提高。因此,数学家们仍然不懈地,甚至献出毕生的精力在计算着。虽已计算至小数1011196691位,进入《吉尼斯世界记录大全》,但仍未停止。
作文二:《圆周率》400字
真正的值相比,误差小于八亿分之一。这个纪录在一千年后才给打破。
为什么要继续计算π
其实,即使是要求最高、最准确的计算,也用不着这么多的小数位,那么,为什么人们还要不断地努力去计算圆周率呢?
第一,用这个方法就可以测试出电脑的毛病。如果在计算中得出的数值出了错,这就表示硬体有毛病或软体出了错,这样便需要进行更改。同时,以电脑计算圆周率也能使人们产生良性的竞争,科技也能得到进步,从而改善人类的生活。就连微积分、高等三角恒等式,也是由研究圆周率的推动,从而发展出来的。 第二,数学家把π算的那么长,是想研究π的小数是否有规律。
比如,π值从第700100位小数起,连续出现7个3,即3333333,从第3204765位开始,又连续出现7个3。
现在大家就会问,π只具备这样一种特殊性质吗?不是的。
中国古代名人录 中华博物审编委员会
中古古代名人 王宇
中古古代科技成就书籍作者:自然科学研究所 主编
图书出版社:中国青年出版社
作文三:《圆周率》2700字
圆周率π
圆周率(π,读作p ài )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。在日常生活中,通常都用3.14代表圆周率去进行近似计算。而用十位小数3.141592654便足以应付一般计算。即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,充其量也只需取值至小数点后几百个位。
记号
π是第十六个希腊字母的小写。π这个符号,亦是希腊语 περιφρεια (表示周边,地域,圆周等意思)的首字母。1706年英国数学家威廉·琼斯(William Jones ,1675-1749)最先使用“π”来表示圆周率 。1736年,瑞士大数学家欧拉也开始用π表示圆周率。从此,π便成了圆周率的代名词。
历史发展
实验时期
一块古巴比伦石匾(约产于公元前1900年至1600年)清楚地记载了圆周率 = 25/8 = 3.125。同一时期的古埃及文物,莱因德数学纸草书(Rhind Mathematical Papyrus )也表明圆周率等于分数16/9的平方,约等于3.1605。埃及人似乎在更早的时候就知道圆周率了。 英国作家 John Taylor (1781–1864) 在其名著《金字塔》(《The Great Pyramid: Why was it built, and who built it?》)中指出,造于公元前2500年左右的胡夫金字塔和圆周率有关。例如,金字塔的周长和高度之比等于圆周率的两倍,正好等于圆的周长和半径之比。公元前800至600年成文的古印度宗教巨著《百道梵书》(Satapatha Brahmana )显示了圆周率等于分数339/108,约等于3.139。
几何法时期
古希腊作为古代几何王国对圆周率的贡献尤为突出。古希腊大数学家阿基米德(公元前287–212 年) 开创了人类历史上通过理论计算圆周率近似值的先河。
阿基米德从单位圆出发,先用内接正六边形求出圆周率的下界为3,再用外接正六边形并借助勾股定理求出圆周率的上界小于4。接着,他对内接正六边形和外接正六边形的边数分别加倍,将它们分别变成内接正12边形和外接正12边形,再借助勾股定理改进圆周率的下界和上界。他逐步对内接正多边形和外接正多边形的边数加倍,直到内接正96边形和外接正96边形为止。最后,他求出圆周率的下界和上界分别为223/71 和22/7, 并取它们的平均值3.141851 为圆周率的近似值。阿基米德用到了迭代算法和两侧数值逼近的概念,称得上是“计算数学”的鼻祖。
中国古算书《周髀算经》(约公元前2世纪)的中有“径一而周三”的记载,意即取π=3。汉朝时,张衡得出 ,即 (约为3.162)。这个值不太准确,但它简单易理解。
公元263年,中国数学家刘徽用“割圆术”计算圆周率,他先从圆内接正六边形,逐次分割一直算到圆内接正192边形。他说“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。,包含了求极限的思想。刘徽给”
出π=3.141024的圆周率近似值,刘徽在得圆周率=3.14之后,将这个数值和晋武库中汉王莽时代制造的铜制体积度量衡标准嘉量斛的直径和容积检验,发现
3.14这个数值还是偏小。于是继续割圆到1536边形,求出3072边形的面积,得到令自己满意的圆周率 。
公元480年左右,南北朝时期的数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的结果,给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927,还得到两个
近似分数值,密率 和约率 。密率是个很好的分数近似值,要取到 才能得出比 略准确的近似。(参见丢番图逼近)
在之后的800年里祖冲之计算出的π值都是最准确的。其中的密率在西方直到1573年才由德国人奥托(Valentinus Otho )得到,1625年发表于荷兰工程师安托尼斯(Metius )的著作中,欧洲称之为Metius' number。
约在公元530年,印度数学大师阿耶波多算出圆周率约为 。婆罗摩笈多采用另一套方法,推论出圆周率等于10的算术平方根。
阿拉伯数学家卡西在15世纪初求得圆周率17位精确小数值,打破祖冲之保持近千年的纪录。德国数学家鲁道夫·范·科伊伦(Ludolph van Ceulen)于1596年将π值算到20位小数值,后投入毕生精力,于1610年算到小数后35位数,该数值被用他的名字称为鲁道夫数。
分析法时期
这一时期人们开始利用无穷级数或无穷连乘积求π,摆脱可割圆术的繁复计算。无穷乘积式、无穷连分数、无穷级数等各种π值表达式纷纷出现,使得π值计算精度迅速增加。
第一个快速算法由英国数学家梅钦(John Machin)提出,1706年梅钦计算π值突破100位小数大关。
斯洛文尼亚数学家Jurij Vega于1789年得出π的小数点后首140位,其中
只有137位是正确的。这个世界纪录维持了五十年。他利用了梅钦于1706年提出的数式。
到1948年英国的弗格森(D. F. Ferguson )和美国的伦奇共同发表了π的808位小数值,成为人工计算圆周率值的最高纪录。
计算机时代
电子计算机的出现使π值计算有了突飞猛进的发展。1949年,美国制造的世上首部电脑-ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)在阿伯丁试验场启用了。次年,里特韦斯纳、冯纽曼和梅卓普利斯利用这部电脑,计算出π的2037个小数位。这部电脑只用了70小时就完成了这项工作,等于平均两分钟算出一位数。五年后,IBM NORC(海军兵器研究计算机)只用了13分钟,就算出π的3089个小数位。科技不断进步,电脑的运算速度也越来越快,在60年代至70年代,随着美、英、法的电脑科学家不断地进行电脑上的竞争,π的值也越来越精确。在1973年,Jean Guilloud和Martin Bouyer以电脑CDC 7600发现了π的第一百万个小数位。
……
2011年10月16日,日本长野县饭田市公司职员近藤茂利用家中电脑将圆周率计算到小数点后10万亿位,刷新了2010年8月由他自己创下的5万亿位吉尼斯世界纪录。56岁的近藤茂使用的是自己组装的计算机,从10月起开始计算,花费约一年时间刷新了纪录。
有关事件
历史上最马拉松式的人手π值计算,其一是德国的鲁道夫·范·科伊伦
(Ludolph van Ceulen ),他几乎耗尽了一生的时间,于1609年得到了圆周率的35位精度值,以至于圆周率在德国被称为Ludolphine number ;其二是英国的威廉·山克斯(William Shanks),他耗费了15年的光阴,在1874年算出了圆周率的小数点后707位,并将其刻在了墓碑上作为一生的荣誉。可惜,后人发现,他从第528位开始就算错了。
作文四:《圆周率》12400字
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6235 1897 5766 4521 6413 7679 6903 1495 0191 0857 5984 4239 1986 2916 4219 3994 9072 3623 4646 8441 1739 4032 6591 8404 4378 0513 3389 4525 7423 9950 8296 5912 2850 8555 8215 7250 3107 1257 0126 6830 2402 9295 2522 0118 7267 6756 2204 1542 0516 1841 6348 4756 5169 9981 1614 1010 0299 6078 3869 0929 1603 0288 4002 6910 4140 7928 8621 5078 4245 1670 9087 0006 9928 2120 6604 1837 1806 5355 6725 2532 5675 3286 1291 0424 8776 1825 8297 6515 7959 8470 3562 2262 9348 6003 4158 7229 8053 4989 6502 2629 1748 7882 0273 4209 2222 4533 9856 2647 6691 4905 5628 4250 3912 7577 1028 4027 9980 6636 5825 4889 2648 8025 4566 1017 2967 0266 4076 5590 4290 9945 6815 0652 6530 5371 8294 1270 3369 3137 8517 8609 0407 0866 7114 9655 8343 4347 6933 8578 1711 3864 5587 3678 0 1458 7687 1266 0348 9139 0956 2009 9393 6103 1029 1616 1528 8138 4379 0990 4231 7473 3639 4804 5759 3149 3140 5297 6347 5748 1193 5670 9110 1377 5172 1008 0315 5902 4853 0906 6920 3767 1922 0332 2909 4334 6768 5142 2144 7737 9393 7517 0344 3661 9910 4033 7511 1735 4719 1855 0464 4902 6365 5128 1622 8824 4625 7591 6333 0391 0722 5383 7421 8214 0883 5086 5739 1771 5096 8288 7478 2656 9959 9574 4906 6175 8344 1375 2239 7096 8340 8005 3559 8491 7541 7381 8839 9944 6974 8676 2655 1658 2765 8483 5884 5314 2775 6879 0029 0951 7028 3529 7163 4456 2129 6404 3523 1176 0066 5101 2412 0065 9755 8512 7617 8583 8292 0419 7484 4236 0800 7193 0457 6189 3234 9229 2796 5019 8751 8721 2726 7507 9812 5547 0958 9045 5635 7921 2210 3334 6697 4992 3563 0254 9478 0249 0114 1952 8 2815 3091 1407 9073 8602 5152 2742 9958 1807 2471 6259 1668 5451 3331 2394 8049 4707 9119 1532 6734 3028 2441 8604 1426 3639 5480 0044 8002 6704 9624 8201 7928 9647 6697 5831 8327 1314 2517 0296 9234 8896 2766 8440 3232 6092 7524 9603 5799 6469 2565 0493 6818 3609 0032 3809 2934 5958 8970 6953 6534 9406 0340 2166 5443 7558 9004 5632 8822 5054 5255 6405 6448 2465 1518 7547 1196 2184 4396 5825 3375 4388 5690 9411 3031 5095 2617 9378 0029 7412 0766 5147 9394 2590 2989 6959 4699 5565 7612 1865 6196 7337 8623 6256 1252 1632 0862 8692 2210 3274 8892 1865 4364 8022 9678 0705 7656 1514 4632 0469 2790 6821 2073 8837 7814 2335 6282 3608 9632 0806 8222 4680 1224 8261 1771 8589 6381 4091 8390 3673 6722 2088 8321 5137 5560 0372 7983 9400 4152 9700 2878 3076 6709 4447 4560 1345 5641 7254 3709 0697 9396 1225 7142 9894 6715 4357 8468 7886 1444 5812 3145 9357 1984 9225 2847 1605 0492 2124 2470 1412 1478 0573 4551 0500 8019 0869 9603 3027 6347 8708 1081 7545 0119 3071 4122 3390 8663 9383 3952 9425 7869 0507 6431 0063 8351 9834 3893 4159 6131 8543 4754 6495 5697 8103 8293 0971 6465 1438 4070 0707 3604 1 7359 9843 4522 5161 0507 0270 5623 5266 0127 6484 8308 4076 1183 0130 5279 3205 4274 6286 5403 6036 7453 2865 1057 0658 7488 2256 9815 7936 7897 6697 4220 5750 5968 3440 8697 3502 0141 0206 7235 8502 0072 4522 5632 6513 4105 5924 0190 2742 1624 8439 1403 5998 9535 3945 9094 4070 4691 2091 4093 8700 1264 5600 1623 7428 8021 0927 6457 9310 6579 2295 5249 8872 7584 6101 2648 3699 9892 2569 5968 8159 2056 0010 1655 2563 7568
作文五:《圆周率》3400字
圆周率,一般以π来表示,是一个在数学及物理学普遍存在的数学常数。它定义为圆形之周长与直径之比值。它也等于圆形之面积与半径平方之比值。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。 在分析学上,π可以严格地定义为满足sin(x) = 0的最小正实数x。2011年6月部分学者认为圆周率定义不合理,要求改为6.28。
圆周率(π读pài)是一个常数(约等于3.14),是代表圆周长和直径的比值。它是一个无理数,即是一个无限不循环小数。在日常生活中,通常都用3.14来代表圆周率去进行近似计算,即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,也只取值至小数点后约20位。
π是第十六个,本来它是和圆周率没有关系的,但大数学家欧拉从一七三六年开始,在书信和论文中都用π来表示圆周率。因为他是大数学家,所以人们也有样学样地用π来表示圆周率了。但π除了表示圆周率外,也可以用来表示其他事物,在统计学中也能看到它的出现。π=Pai(π=Pi)古希腊欧几里德《几何原本》(约公元前3世纪初)中提到圆周率是常数,中国古算书《周髀算经》( 约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,也认为圆周率是常数[1]。
历史上曾采用过圆周率的多种近似值,早期大都是通过实验而得到的结果,如古埃及纸草书(约公元前1700)中取pi=(4/3)^4≒3.1604 。第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德,他在《圆的度量》(公元前3世纪)中用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,从正六边形开始,逐次加倍计算到正96边形,得到(3+(10/71)) 0.000001);
double PI = 4 * (1 - sum);
Console.WriteLine(PI);
Console.ReadLine();
}
}
这是算圆周率的,符号要变,用j来控制,结果为3.14159465358569,比较准了
using System;
namespace pie
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
double s = 0, i = 0, j = 1, k;
do
{
k = 1 / (2 * i + 1);
s += j * k;
i++;
j *= -1;
}
while (k >= 0.000001); s *= 4;
Console.WriteLine(
}
}
|
作文七:《圆周率》1100字
1.π的来历
圆的周长与直径之比是一个常数, 人们称之为圆周率。 通常用希腊字母 π 来 表示。 1706年, 英国人琼斯首次创用 π 代表圆周率。 他的符号并未立刻被采用, 以后,欧拉予以提倡,才渐渐推广开来。现在 π 已成为圆周率的专用符号, π的研究, 在一定程度上反映这个地区或时代的数学水平, 它的历史是饶有趣味的。 在古代,实际上长期使用 π=3这个数值,巴比伦、印度、中国都是如此。 到公元前 2世纪,中国的《周髀算经》里已有周三径一的记载。东汉的数学家又 将 π值改为 (约为 3.16)。直正使圆周率计算建立在科学的基础上,首先应 归功于阿基米德。他专门写了一篇论文《圆的度量》,用几何方法证明了圆周率 与圆直径之比小于 22/7而大于 223/71 。这是第一次在科学中创用上、下界来 确定近似值。第一次用正确方法计算 π 值的,是魏晋时期的刘徽,在公元 263年,他首创了用圆的内接正多边形的面积来逼近圆面积的方法,算得 π 值为 3.14。 我国称这种方法为割圆术。 直到 1200年后, 西方人才找到了类似的方法。 后人为纪念刘徽的贡献,将 3.14称为徽率。
公元 460年,南朝的祖冲之利用刘徽的割圆术,把 π 值算到小点后第七位 3.1415926,这个具有七位小数的圆周率在当时是世界首次。祖冲之还找到了两 个分数:22/7 和 355/113 ,用分数来代替 π ,极大地简化了计算,这种思想 比西方也早一千多年。
祖冲之的圆周率,保持了一千多年的世界记录。终于在 1596年,由荷兰数 学家卢道夫打破了。他把 π 值推到小数点后第 15位小数,最后推到第 35位。 为了纪念他这项成就,人们在他 1610年去世后的墓碑上,刻上: 3.14159265358979323846264338327950288这个数, 从此也把它称为
2. 加号减号乘号除号加减号
“ +” , “ -” , 1489年德国数学家魏德曼在他地著作中首先使用了这两个符号,但 正式为大家公认是从 1514年荷兰数学家荷伊克开始。乘号 “×” ,英国数学家奥 屈特于 1631年提出用 “×” 表示相乘。 另一乘号 “·” 是数学家赫锐奥特首创地。 除号 “÷” ,最初这个符号是作为减号在欧洲大陆流行,奥屈特用 “ :” 表示除或比。也有 人用分数线表示比,后来有人把二者结合起来就变成了 “÷” 。瑞士地数学家拉哈 地著作中正式把 “÷” 作为除号。 等号 “ =” , 最初是 1540年由英国牛津大学教授瑞 柯德开始使用。 1591年法国数学家韦达在其著作中大量使用后,才逐渐为人们 所接受。
作文八:《圆周率》1900字
圆周率
学习《圆周长》一课后 , 课本上有“你知道妈?”的资料袋,简 单介绍了圆周率的历史。 我将针对这一内容进行补充讲解, 以此来拓 展学生对圆周率的认识,丰富学生的数学史知识。
教学过程:
一 :圆周率的计算方法。
1. 圆内接正六边形计算圆周率。 今天这节课我们学习了圆的周长,知 道了圆周率, 那么这个圆周率是怎么计算出来的呢, 你们想不想知道 啊?
(出示 ppt:在半径为 r
六边形的边长等于圆的半径 r , 因此正六边形的周长是 6r 。 如果把圆 内接正六边形的周长看作圆周长的近似值,则圆周长与直径的比 3, 得到的圆周率是 3,这显然不是很精确。 )
2. 圆内接正十二边形,正二十四变形 ...... 计算圆周率。 那么你觉得应 该怎么办让圆周率的值更加精确呢? (学生:把圆内接正六边形的边 数加倍 /继续增加圆内接正六边形的边数) (出示 ppt:正十二边形,正 24边形) 现在增加圆内接正六边形的边数加倍,来看看。我们发现 边数越多,它的周长就越接近圆的周长。 (ppt 出示表格
这里有一张表格,仔细观察一下,你发现了什么?
(学生:圆的内接正多变形的边数不断成倍增加时, 求得的圆周率的 值就越来越精确) 不难看出当圆的内接正多边形的边数不断成倍增加 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。 所以我 们就得到了这样一种计算圆周率的近似值方法,这种方法也叫割圆 术。
【设计意图:书上资料袋的内容比较简单, 仅仅介绍了圆周率的一些 历史, 而有关圆周率到底怎样计算出来的没有做介绍。 因此我先介绍 计算得到圆周率的方法,从圆内接正六边形来引入,学生比较易懂, 让学生直观地感受圆内接正六边形, 正十二边形一直到正二十四边形 的变化, 并通过表格的数据来发现:圆的内接正多变形的边数不断成 倍增加时, 求得的圆周率的值就越来越精确。 这样的设计不仅给学生 直观的感受, 更能让学生了解圆周率的由来, 巩固了圆周长的教学也 为之后圆面积的计算做好铺垫。 】
二.圆周率的历史。
1. 学生介绍。 其实像这种计算圆周率的方法在很早之前就已经有了, 有谁知道一些有关圆周率的历史,来给大家介绍一下。 (学生介绍) 2. 《周髀算经》 (出示 ppt :《周髀算经》一书) 其实早在 2000年前, 在我国古代数学著作《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,说明 圆的周长是它的直径的 3倍。
3. 刘徽的圆周率。 (出示 ppt :刘徽像, 简单介绍) 到一千七百多年前, 我国古代数学家刘徽曾用割圆术求出圆周率是 3.141024, 割圆术就是 用内接或外切正多边形逼近圆 , 从而求出圆周率。
4. 祖冲之的圆周率。 (出示 ppt:祖冲之像,简单介绍) 继刘徽之后, 我国古代伟大的数学家和天文学家祖冲之计算出圆周率应该在 3.1415926和 3.1415927之间; 并且还采用了两个分数值:一个是 22/7,称为“约率” ,一个是 355/113,称为“密率” 。他成为了世界上第一 个把圆周率的值精确到 7位小数的人。 祖冲之的这项伟大成就比国外 求得这个值早了一千多年。
【设计意图:教材上的介绍比较简单,仅介绍了《周髀算经》和祖冲 之,在此基础上我进行扩充, 并按照时间的顺序,依次介绍,让学生 一目了然,也丰富了他们数学史的知识。 】
三.现在的圆周率 。
1. 现在的圆周率位数。 那么现在的圆周率计算到小数点后几位了呢? 猜一猜? (学生猜) 自从电子计算机出现后,圆周率的计算有了突飞 猛进的发展,一直到 2010年 8月 30日,日本计算机奇才近藤茂,计 算出圆周率到小数点后 5万亿位。这个数字已经相当惊人了。
2. 计算圆周率的原因。 为什么我们要一直不断地计算圆周率呢, 明知 道它是无限不循环小数, 还要去计算它呢? (学生说) 这是因为,用 这个方法就可以测试出电脑的毛病。如果在计算中得出的数值出了 错, 这就表示硬体有毛病或软体出了错, 这样便需要进行更改。 同时, 以电脑计算圆周率也能使人们产生良性的竞争,科技也能得到进步, 从而改善人类的生活。
【设计意图:教材中对于现在的圆周率一笔带过, 我对此也进行了一 定程度的扩充,给出直观的信息,让学生感受圆周率。 】
四.小结
圆周率的知识其实还有很多, 也有一些关于圆周率的趣事儿, 像 圆周率的背诵以及圆周率的记忆方法等等, 有兴趣的同学课后还可以 去找些资料。
【设计意图:课堂上不可能把圆周率所有的信息都介绍给学生, 因此 提出让学生课后可以再去找些资料,来了解圆周率】
作文九:《圆周率》4500字
计算圆周率
古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家 为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。 十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢,十九世纪后, 计算圆周率 的世界纪录频频创新。 整个十九世纪, 可以说是圆周率的手工计算量最大的世纪。进入二十世纪, 随着计算机的 发明,圆周率的计算有了突飞猛进。借助于超级计算机,人们已经得到了圆周率的 2061亿位精度。历史上最马 拉松式的计算,其一是德国的 Ludolph Van Ceulen,他几乎耗尽了一生的时间,计算到圆的内接正 262边形, 于 1609年得到了圆周率的 35位精度值, 以至于圆周率在德国被称为 Ludolph 数; 其二是英国的 William Shanks , 他耗费了 15年的光阴, 在 1874年算出了圆周率的小数点后 707位。可惜, 后人发现, 他从第 528位开始就算错 了。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 果用 Ludolph Van Ceulen 算出的 35位精度的圆周率值,来计算一个能把太阳系包起来的一个圆的周长,误差还 不到质子直径的百万分之一。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 Lambert 证明 了圆周率是无理数, 1882年 Lindemann 证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。现在的人计 算圆周率 , 多数是为了验证计算机的计算能力,还有,就是为了兴趣。
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。
1、 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))。
2、 Ramanujan公式
1914年, 印度数学家 Srinivasa Ramanujan 在他的论文里发表了一系列共 14条圆周率的计算公式, 这是其 中之一。这个公式每计算一项可以得到 8位的十进制精度。 1985年 Gosper 用这个公式计算到了圆周率的 17,500,000位。
1989年, David & Gregory Chudnovsky兄弟将 Ramanujan 公式改良成为:
这个公式被称为 Chudnovsky 公式, 每计算一项可以得到 15位的十进制精度。 1994年 Chudnovsky 兄弟利用 这个公式计算到了 4,044,000,000位。 Chudnovsky 公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:
3、 AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法
Gauss-Legendre 公式:
初值:
重复计算:
最后计算:
这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算 100万位,迭代 20次就够了。 1999年 9月 Takahashi 和 Kanada 用这个算法计算到了圆周率的 206,158,430,000位,创出新的世界纪录。
4、 Borwein 四次迭代式:
初值:
重复计算:
最后计算:
这个公式由 Jonathan Borwein和 Peter Borwein于 1985年发表,它四次收敛于圆周率。
5、 Bailey-Borwein-Plouffe算法
这个公式简称 BBP 公式,由 David Bailey, Peter Borwein和 Simon Plouffe于 1995年共同发表。它打破 了传统的圆周率的算法, 可以计算圆周率的任意第 n 位, 而不用计算前面的 n-1位。 这为圆周率的分布式计算提 供了可行性。 1997年, Fabrice Bellard找到了一个比 BBP 快 40%的公式:
圆周率的计算历史
圆周率的最新计算纪录
1、新世界纪录
圆周率的最新计算纪录由两位日本人 Daisuke Takahashi和 Yasumasa Kanada所创造。他们在日本东京大 学的 IT 中心, 以 Gauss-Legendre 算法编写程序, 利用一台每秒可执行一万亿次浮点运算的超级计算机, 从日本 时间 1999年 9月 18日 19:00:52起,计算了 37小时 21分 04秒,得到了圆周率的 206,158,430,208(3*236)位 十进制精度,之后和他们于 1999年 6月 27日以 Borwein 四次迭代式计算了 46小时得到的结果相比,发现最后 45位小数有差异, 因此他们取小数点后 206,158,430,000位的 ? 值为本次计算结果。 这一结果打破了他们于 1999
年 4月创造的 68,719,470,000位的世界纪录。 2、最后 20位
圆周率小数点后 206,158,430,000位的最后 20位为:
22144 96687 55157 30964
3、 π小数点后 2000亿位中各数字出现的次数: 0 : 20000030841 1 : 19999914711
2 : 20000136978 3 : 20000069393
4 : 19999921691 5 : 19999917053
6 : 19999881515 7 : 19999967594
8 : 20000291044 9 : 19999869180 4、一些有趣的数字序列在 π小数点后出现的位置
PC 机上的计算
1、 PiFast
目前 PC 机上流行的最快的圆周率计算程序是 PiFast 。 它除了计算圆周率, 还可以计算 e 和 sqrt(2)。 PiFast 可以利用磁盘缓存, 突破物理内存的限制进行超高精度的计算, 最高计算位数可达 240亿位, 并提供基于 Fabrice Bellard 公式的验算功能。
2、 PC机上的最高计算记录
圆周率小数点后 1000位
1415926535 8979323846 2643383279 5028841971 6939937510 5820974944 5923078164 0628620899 8628034825 3421170679 8214808651 3282306647 0938446095 5058223172 5359408128 4811174502 8410270193 8521105559 6446229489 5493038196 4428810975 6659334461 2847564823 3786783165 2712019091 4564856692 3460348610 4543266482 1339360726 0249141273 7245870066 0631558817 4881520920 9628292540 9171536436 7892590360 0113305305 4882046652 1384146951 9415116094 3305727036 5759591953 0921861173 8193261179 3105118548 0744623799 6274956735 1885752724 8912279381 8301194912 9833673362 4406566430 8602139494 6395224737 1907021798 6094370277 0539217176 2931767523 8467481846 7669405132 0005681271 4526356082 7785771342 7577896091 7363717872 1468440901 2249534301 4654958537 1050792279 6892589235 4201995611 2129021960 8640344181 5981362977 4771309960 5187072113 4999999837 2978049951 0597317328 1609631859 5024459455 3469083026 4252230825 3344685035 2619311881 7101000313 7838752886 5875332083 8142061717 7669147303 5982534904 2875546873 1159562863 8823537875 9375195778 1857780532 1712268066 1300192787 6611195909 2164201989
圆周率的探索者
Archimedes (BC287 - BC212)
祖冲之
(430 - 501)
Ludolph van Ceulen (1540 - 1610) John Machin(1680 - 1751)
Johann Heinrich Lambert (1728 - 1777)
Adrien-Marie Legendre (1752 - 1833)
Johann Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855) Carl Louis Ferdinand von Lindemann (1852 - 1939)
Srinivasa Ramanujan(1887 - 1920)
ENIAC (1946)
David & Gregory Chudnovsky
David H. Bailey Jonathan M. Borwein
Peter Borwein
Simon Plouffe
Fabrice Bellard (1973)
Yasumasa Kanada
从左至右:Eugene Salamin, Yasumasa Kanada, David H. Bailey, William Gosper
作文十:《圆周率相关资料》500字
圆周率相关资料
圆周率(Pai)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,即是一个无限不循环小数。但在日常生活中,通常都用3.14来代表圆周率去进行计算,即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,也只取值至小数点后约20位。
π(pai)是第十六个希腊字母,本来它是和圆周率没有关系的,但大数学家欧拉在一七三六年开始,在书信和论文中都用π来代表圆周率。既然他是大数学家,所以人们也有样学样地用π来表示圆周率了。但π除了表示圆周率外,也可以用来表示其他事物,在统计学中也能看到它的出现。π=Pai(π=Pi)古希腊欧几里德《几何原本》(约公元前3世纪初)中提到圆周率是常数,中国古算书《周髀算经》( 约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,也认为圆周率是常数。历史上曾采用过圆周率的多种近似值,早期大都是通过实验而得到的结果,如古埃及纸草书(约公元前1700)中取pi=(4/3)^4?3.1604 。第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德,他在《圆的度量》(公元前3世纪)中用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,从正六边形开始,逐次加倍计算到正96边形,得到(3+(10/71))<π<(3+(1/7)) ,开创了圆周率计算的几何方法(亦称古典方法,或阿基米德方法),得出精确到小数点后两位的π值。