与圆周率趣有关论文参考文献

圆周率π的发展史几千年以来，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：“这个奇妙的溜进了每一扇门，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。南北朝数学家祖冲之算至π的值在与之间，首创用和作为π的近似值，与π的误差小于。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，π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：=1-+-+-……规律井然有序，清清楚楚，“+”、“-”交替，分母全是连续的奇数……英国数学家瓦里斯给出的π的表达式更令人满意，即：=。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π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。

圆周率—π ▲什麼是圆周率? 圆周率是一个常数,是代表圆周和直径的比例。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。 ▲什麼是π? π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。 ▲圆周率的发展史 在历史上,有不少数学家都对圆周率作出过研究,当中著名的有阿基米德(Archimedes of Syracuse)、托勒密(Claudius Ptolemy)、张衡、祖冲之等。他们在自己的国家用各自的方法,辛辛苦苦地去计算圆周率的值。下面,就是世上各个地方对圆周率的研究成果。 亚洲 中国: 魏晋时,刘徽曾用使正多边形的边数逐渐增加去逼近圆周的方法(即「割圆术」),求得π的近似值。 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等於5/8,即π等於10的开方(约为)。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。 王蕃(229-267)发现了另一个圆周率值,这就是,但没有人知道他是如何求出来的。 公元5世纪,祖冲之和他的儿子以正24576边形,求出圆周率约为355/113,和真正的值相比,误差小於八亿分之一。这个纪录在一千年后才给打破。 印度: 约在公元530年,数学大师阿耶波多利用384边形的周长,算出圆周率约为√。 婆罗门笈多采用另一套方法,推论出圆周率等於10的平方根。 欧洲 斐波那契算出圆周率约为。 韦达用阿基米德的方法,算出<π< 他还是第一个以无限乘积叙述圆周率的人。 鲁道夫万科伦以边数多过32000000000的多边形算出有35个小数位的圆周率。 华理斯在1655年求出一道公式π/2=2×2×4×4×6×6×8×8...../3×3×5×5×7×7×9×9...... 欧拉发现的 e的iπ次方加1等於0,成为证明π是超越数的重要依据。 之后,不断有人给出反正切公式或无穷级数来计算π,在这里就不多说了。 π与电脑的关系 在1949年,美国制造的世上首部电脑—ENIAC(Electronic Numerical Interator and Computer)在亚伯丁试验场启用了。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,扣除插入打孔卡所花的时间,等於平均两分钟算出一位数。五年后,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,随著美、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M. Bouyer发现了π的第一百万个小数位。 在1976年,新的突破出现了。萨拉明(Eugene Salamin)发表了一条新的公式,那是一条二次收歛算则,也就是说每经过一次计算,有效数字就会倍增。高斯以前也发现了一条类似的公式,但十分复杂,在那没有电脑的时代是不可行的。之后, 不断有人以高速电脑结合类似萨拉明的算则来计算π的值。目前为止,π的值己被算至小数点后51,000,000,000个位。 为什麼要继续计算π 其实,即使是要求最高、最准确的计算,也用不著这麼多的小数位,那麼,为什麼人们还要不断地努力去计算圆周率呢? 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。就连微积分、高等三角恒等式,也是有研究圆周率的推动,从而发展出来的。 ▲π的年表 圆周率的发展 年代 求证者 内容 古代 中国周髀算经 周一径三 圆周率 ＝ 3 西方圣经 元前三世 阿基米德(希腊) 1. 圆面积等於分别以半圆周和径为边长的矩形 的面积 2.圆面积与以直径为长的正方形面积之比为11:14 3. 圆的周长与直径之比小於3 1/7 ,大於 3 10/71 三世纪 刘徽 中国 用割圆术得圆周率＝称为'徽率' 五世纪 祖冲之 中国 1. ＜圆周率＜ 2. 约率 ＝ 22/7 3. 密率 ＝ 355/113 1596年 鲁道尔夫 荷兰 正确计萛得的35 位数字 1579年 韦达 法国 '韦达公式'以级数无限项乘积表示 1600年 威廉.奥托兰特 英国 用/σ表示圆周率 π是希腊文圆周的第一个字母 σ是希腊文直径的第一个字母 1655年 渥里斯 英国 开创利用无穷级数求的先例 1706年 马淇 英国 '马淇公式'计算出的100 位数字 1706年 琼斯 英国 首先用表示圆周率 1789年 乔治.威加 英国 准确计萛至126 位 1841年 鲁德福特 英国 准确计萛至152 位 1847年 克劳森 英国 准确计萛至248 位 1873年 威廉.谢克斯 英国 准确计萛至527 位 1948年 费格森和雷恩奇 英国 美国 准确计萛至808 位 1949年 赖脱威逊 美国 用计算机将计算到2034位 现代 用电子计算机可将计算到亿位 ▲背诵π 历来都有不少人想挑战自己的记忆力,他们通常以圆周率为目标。目前的世界记录是由敬之后藤创下的,他在1995年花了9个多小时,背诵出圆周率的42,000个位数。 目前,最常用的记忆圆周率技巧就是字长法,以每个字的字数代表圆周率的一个位数。在这种方法中最简单的就是“How I wish I could calculate pi.” 用中文去背圆周率也很简单,因为每个数字都只有一个音节,这样背起来就如背诗一样,只不过有点言不及义,例如: 山巅一石一壶酒 3．14159 二侣舞扇舞 26535 把酒砌酒扇又搧 8979323 饱死罗..... 846..... 关於π的有趣发现 将π的头144个小数位数字相加,结果是666。144也等於(6+6)*(6+6) 爱因斯坦的生日恰好是在π日(3/14/1879) 从π的第523,551,502个小数位开始,是数列123456789。 从第359个位数开始,是数字360。也就是说第360个位数正好位於数字360的中央。 在头一百万个小数中,除了2和4,其他数字都曾连续出现7次。 资料来源 <<神奇的π>> David Blatner 著 商周出版 <<新世纪数学>>1A 第7课 牛津大学出版社

π 的 历 史 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）。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。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，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：这个数，从此也把它称为卢道夫数。 之后，西方数学家计算 π的工作，有了飞速的进展。1948年1月，费格森与雷思奇合作，算出808位小数的π 值。电子计算机问世后， π的人工计算宣告结束。20世纪50年代，人们借助计算机算得了10万位小数的 π，70年代又突破这个记录，算到了150万位。到90年代初，用新的计算方法，算到的π 值已到亿位。π 的计算经历了几千年的历史，它的每一次重大进步，都标志着技术和算法的革新。 没有比我全的了

圆周率—π ▲什麼是圆周率? 圆周率是一个常数,是代表圆周和直径的比例。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。 ▲什麼是π? π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。 ▲圆周率的发展史 在历史上,有不少数学家都对圆周率作出过研究,当中著名的有阿基米德(Archimedes of Syracuse)、托勒密(Claudius Ptolemy)、张衡、祖冲之等。他们在自己的国家用各自的方法,辛辛苦苦地去计算圆周率的值。下面,就是世上各个地方对圆周率的研究成果。 亚洲 中国: 魏晋时,刘徽曾用使正多边形的边数逐渐增加去逼近圆周的方法(即「割圆术」),求得π的近似值。 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等於5/8,即π等於10的开方(约为)。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。 王蕃(229-267)发现了另一个圆周率值,这就是,但没有人知道他是如何求出来的。 公元5世纪,祖冲之和他的儿子以正24576边形,求出圆周率约为355/113,和真正的值相比,误差小於八亿分之一。这个纪录在一千年后才给打破。 印度: 约在公元530年,数学大师阿耶波多利用384边形的周长,算出圆周率约为√。 婆罗门笈多采用另一套方法,推论出圆周率等於10的平方根。 欧洲 斐波那契算出圆周率约为。 韦达用阿基米德的方法,算出<π< 他还是第一个以无限乘积叙述圆周率的人。 鲁道夫万科伦以边数多过32000000000的多边形算出有35个小数位的圆周率。 华理斯在1655年求出一道公式π/2=2×2×4×4×6×6×8×8...../3×3×5×5×7×7×9×9...... 欧拉发现的 e的iπ次方加1等於0,成为证明π是超越数的重要依据。 之后,不断有人给出反正切公式或无穷级数来计算π,在这里就不多说了。 π与电脑的关系 在1949年,美国制造的世上首部电脑—ENIAC(Electronic Numerical Interator and Computer)在亚伯丁试验场启用了。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,扣除插入打孔卡所花的时间,等於平均两分钟算出一位数。五年后,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,随著美、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M. Bouyer发现了π的第一百万个小数位。 在1976年,新的突破出现了。萨拉明(Eugene Salamin)发表了一条新的公式,那是一条二次收歛算则,也就是说每经过一次计算,有效数字就会倍增。高斯以前也发现了一条类似的公式,但十分复杂,在那没有电脑的时代是不可行的。之后, 不断有人以高速电脑结合类似萨拉明的算则来计算π的值。目前为止,π的值己被算至小数点后51,000,000,000个位。 为什麼要继续计算π 其实,即使是要求最高、最准确的计算,也用不著这麼多的小数位,那麼,为什麼人们还要不断地努力去计算圆周率呢? 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。就连微积分、高等三角恒等式,也是有研究圆周率的推动,从而发展出来的。 ▲π的年表 圆周率的发展 年代 求证者 内容 古代 中国周髀算经 周一径三 圆周率 ＝ 3 西方圣经 元前三世 阿基米德(希腊) 1. 圆面积等於分别以半圆周和径为边长的矩形 的面积 2.圆面积与以直径为长的正方形面积之比为11:14 3. 圆的周长与直径之比小於3 1/7 ,大於 3 10/71 三世纪 刘徽 中国 用割圆术得圆周率＝称为'徽率' 五世纪 祖冲之 中国 1. ＜圆周率＜ 2. 约率 ＝ 22/7 3. 密率 ＝ 355/113 1596年 鲁道尔夫 荷兰 正确计萛得的35 位数字 1579年 韦达 法国 '韦达公式'以级数无限项乘积表示 1600年 威廉.奥托兰特 英国 用/σ表示圆周率 π是希腊文圆周的第一个字母 σ是希腊文直径的第一个字母 1655年 渥里斯 英国 开创利用无穷级数求的先例 1706年 马淇 英国 '马淇公式'计算出的100 位数字 1706年 琼斯 英国 首先用表示圆周率 1789年 乔治.威加 英国 准确计萛至126 位 1841年 鲁德福特 英国 准确计萛至152 位 1847年 克劳森 英国 准确计萛至248 位 1873年 威廉.谢克斯 英国 准确计萛至527 位 1948年 费格森和雷恩奇 英国 美国 准确计萛至808 位 1949年 赖脱威逊 美国 用计算机将计算到2034位 现代 用电子计算机可将计算到亿位 ▲背诵π 历来都有不少人想挑战自己的记忆力,他们通常以圆周率为目标。目前的世界记录是由敬之后藤创下的,他在1995年花了9个多小时,背诵出圆周率的42,000个位数。 目前,最常用的记忆圆周率技巧就是字长法,以每个字的字数代表圆周率的一个位数。在这种方法中最简单的就是“How I wish I could calculate pi.” 用中文去背圆周率也很简单,因为每个数字都只有一个音节,这样背起来就如背诗一样,只不过有点言不及义,例如: 山巅一石一壶酒 3．14159 二侣舞扇舞 26535 把酒砌酒扇又搧 8979323 饱死罗..... 关於π的有趣发现 将π的头144个小数位数字相加,结果是666。144也等於(6+6)*(6+6) 爱因斯坦的生日恰好是在π日(3/14/1879) 从π的第523,551,502个小数位开始,是数列123456789。 从第359个位数开始,是数字360。也就是说第360个位数正好位於数字360的中央。 在头一百万个小数中,除了2和4,其他数字都曾连续出现7次。

圆周率的发展史 在历史上,有不少数学家都对圆周率作出过研究,当中著名的有阿基米德(Archimedes of Syracuse)、托勒密(Claudius Ptolemy)、张衡、祖冲之等。他们在自己的国家用各自的方法,辛辛苦苦地去计算圆周率的值。下面,就是世上各个地方对圆周率的研究成果。 亚洲 中国: 魏晋时,刘徽曾用使正多边形的边数逐渐增加去逼近圆周的方法(即「割圆术」),求得π的近似值。 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等於5/8,即π等於10的开方(约为)。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。 王蕃(229-267)发现了另一个圆周率值,这就是,但没有人知道他是如何求出来的。 公元5世纪,祖冲之和他的儿子以正24576边形,求出圆周率约为355/113,和真正的值相比,误差小於八亿分之一。这个纪录在一千年后才给打破。 印度: 约在公元530年,数学大师阿耶波多利用384边形的周长,算出圆周率约为√。 婆罗门笈多采用另一套方法,推论出圆周率等於10的平方根。 欧洲 斐波那契算出圆周率约为。 韦达用阿基米德的方法,算出<π< 他还是第一个以无限乘积叙述圆周率的人。 鲁道夫万科伦以边数多过32000000000的多边形算出有35个小数位的圆周率。 华理斯在1655年求出一道公式π/2=2×2×4×4×6×6×8×8...../3×3×5×5×7×7×9×9...... 欧拉发现的 e的iπ次方加1等於0,成为证明π是超越数的重要依据。 之后,不断有人给出反正切公式或无穷级数来计算π,在这里就不多说了。 π与电脑的关系 在1949年,美国制造的世上首部电脑—ENIAC(Electronic Numerical Interator and Computer)在亚伯丁试验场启用了。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,扣除插入打孔卡所花的时间,等於平均两分钟算出一位数。五年后,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,随著美、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M. Bouyer发现了π的第一百万个小数位。 在1976年,新的突破出现了。萨拉明(Eugene Salamin)发表了一条新的公式,那是一条二次收歛算则,也就是说每经过一次计算,有效数字就会倍增。高斯以前也发现了一条类似的公式,但十分复杂,在那没有电脑的时代是不可行的。之后, 不断有人以高速电脑结合类似萨拉明的算则来计算π的值。目前为止,π的值己被算至小数点后51,000,000,000个位。 为什麼要继续计算π 其实,即使是要求最高、最准确的计算,也用不著这麼多的小数位,那麼,为什麼人们还要不断地努力去计算圆周率呢? 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。就连微积分、高等三角恒等式,也是有研究圆周率的推动,从而发展出来的。 ▲π的年表 圆周率的发展 年代 求证者 内容 古代 中国周髀算经 周一径三 圆周率 ＝ 3 西方圣经 元前三世 阿基米德(希腊) 1. 圆面积等於分别以半圆周和径为边长的矩形 的面积 2.圆面积与以直径为长的正方形面积之比为11:14 3. 圆的周长与直径之比小於3 1/7 ,大於 3 10/71 三世纪 刘徽 中国 用割圆术得圆周率＝称为'徽率' 五世纪 祖冲之 中国 1. ＜圆周率＜ 2. 约率 ＝ 22/7 3. 密率 ＝ 355/113 1596年 鲁道尔夫 荷兰 正确计萛得的35 位数字 1579年 韦达 法国 '韦达公式'以级数无限项乘积表示 1600年 威廉.奥托兰特 英国 用/σ表示圆周率 π是希腊文圆周的第一个字母 σ是希腊文直径的第一个字母 1655年 渥里斯 英国 开创利用无穷级数求的先例 1706年 马淇 英国 '马淇公式'计算出的100 位数字 1706年 琼斯 英国 首先用表示圆周率 1789年 乔治.威加 英国 准确计萛至126 位 1841年 鲁德福特 英国 准确计萛至152 位 1847年 克劳森 英国 准确计萛至248 位 1873年 威廉.谢克斯 英国 准确计萛至527 位 1948年 费格森和雷恩奇 英国 美国 准确计萛至808 位 1949年 赖脱威逊 美国 用计算机将计算到2034位 现代 用电子计算机可将计算到亿位 ▲背诵π 历来都有不少人想挑战自己的记忆力,他们通常以圆周率为目标。目前的世界记录是由敬之后藤创下的,他在1995年花了9个多小时,背诵出圆周率的42,000个位数。 目前,最常用的记忆圆周率技巧就是字长法,以每个字的字数代表圆周率的一个位数。在这种方法中最简单的就是“How I wish I could calculate pi.” 用中文去背圆周率也很简单,因为每个数字都只有一个音节,这样背起来就如背诗一样,只不过有点言不及义,例如: 山巅一石一壶酒 3．14159 二侣舞扇舞 26535 把酒砌酒扇又搧 8979323 饱死罗..... 846..... 关於π的有趣发现 将π的头144个小数位数字相加,结果是666。144也等於(6+6)*(6+6) 爱因斯坦的生日恰好是在π日(3/14/1879) 从π的第523,551,502个小数位开始,是数列123456789。 从第359个位数开始,是数字360。也就是说第360个位数正好位於数字360的中央。 在头一百万个小数中,除了2和4,其他数字都曾连续出现7次。 资料来源 <<神奇的π>> David Blatner 著 商周出版 <<新世纪数学>>1A 第7课 牛津大学出版社