探索圆周率π的历史:从巴比伦到埃及,数学史上首次发现圆周率的故事
——爱因斯坦
我们有机会介绍希腊字母 π,它彻底改变了圆的几何形状。它是周长与其直径的比值。该符号的值为 3.14159,这是一个无理数,因为有无限多个位数。这就是 pi 的要点,但是我们如何获得这个惊人的值呢?这一切都始于人类所知的远古时代。
希腊字母 Pi (3.14159...) 数学史上首次发现 pi。这一切是如何开始的?
最早对 π 的计算始于巴比伦人,然后是埃及人,他们用它来建造金字塔。在埃及数学题集《莱茵德数学纸莎草纸》中,有一道题说是求直径为9个单位的圆的面积。根据他们的说法,圆周率的近似答案是 3.16。
埃及林德数学纸莎草纸
公元前5世纪,中国数学家祖冲之计算出π在3.到3之间。后来,公元前3世纪,著名的印度数学家发现它是3.1416。
我们通过各种方法知道 pi 的准确值,这只是其中之一......
准确获取Pi的任务开始了。圆周率被发现后,许多数学家都试图找出圆周率的精确值。但他们是如何做到的呢?
阿基米德用圆规画圆。
阿基米德求 π 的几何方法:
这一切都始于阿基米德的一生,他利用几何图解出了 π 的精确值。他会采用一个简单的多边形,例如正方形,并使用公式来计算更接近 π 的小数点。然后他会重复同样的事情,没完没了地数着。
自从这种求圆周率的方法被发明以来,人们就用它来求圆周率的更多位数。有些数学家费了很大的劲才得到圆周率的几位数字。那段时间创造了许多记录,其中之一就是范发现了精确到小数点后 35 位的 π。这句话刻在他的墓碑上。
他的墓碑上刻着 35 位圆周率。
改变数学游戏的发现:
1666 年,黑死病爆发时,牛顿正在研究表达式和方程。
他会将表达式“1 + x”平方得到“1 + 2x + x²”,然后他会一遍又一遍地继续使用 (1 + x)^n+1。当他继续这样做时,他遇到了一种模式,即帕斯卡三角形。
帕斯卡三角形是用中文写的。
许多数学家制定了一个公式来找到帕斯卡三角形的更多行。这个公式称为二项式定理。这是一个很长的定理,所以我们在下面列出一些。
人们一开始认为这里的n一定是一个正整数,但显然牛顿的天才让他超越了这个。他对 n 的值 0.5 更感兴趣。例如,单位圆的方程为 x² + y² = 1。如果求解 y,我们将得到 y = (1 + x²) 的 1/2 次方。牛顿用这个奇怪的三角形计算了圆周率的许多位数。
现代技术实现目标
随着我们的生活随着时间的推移而发展,技术也在不断发展。从那时起,我们已经得到了如此多的圆周率位数(31 万亿位!),这可能是一个无与伦比的新记录。