請問祖沖之是怎麼計算圓周率的,我知道據說好像是用的割圓術,我想知道的是他怎麼計算多邊形的面積呢?

時間 2021-06-01 00:05:23

1樓:永垂不朽的光輝

聽說祖沖之用的是綴術,可惜失傳了;阿基公尺德和劉徽用的是割圓術。如果祖沖之用的也是割圓術,那計算量不敢想象。割圓術就是早期的微積分,現在圓內做乙個內接正六邊形,然後再在六邊形和圓的剩餘弧處再做內接三角形……無限逼近,內接出來的多邊形和圓就很接近了,以直代區

2樓:

祖沖之的原文唐代李淳風看不懂,宋代失傳。

除非有新的考古發現,目前沒有人知道祖沖之的方法。

我能想到埃特金加速和龍貝格加速,但嚴格論證比較麻煩。

3樓:曹力科

如果你能看完這一篇回答,那麼如果穿越回去,你將成為乙個偉大的數學家。

恰好初中有一天上晚自習的時候,閒得無聊,自己也用割圓術算過一次圓周率。

當時我應該是從正方形開始割,好像是割到了16384邊形,才得到了祖沖之的效果。用的時間,大概是一節課的樣子吧,記不太清了。

所以,從原理上來說,這是不複雜的,初中生就能搞定。原理是什麼呢?請看:

設圓的半徑為1,弦心距OG為 ,正n邊形的邊長AB為 ,根據勾股定理得:

正四邊形和正六邊形都是可以求出初始的 和 的,比如正六邊形的話,圓半徑為1,則 。

根據公式(1)可以求出 ,根據公式(2)又可以求出 。以此類推,可以求出 邊形的邊長,然後取 。

看到沒有,原理很簡單。

那為什麼歷史上祖沖之的貢獻這麼大?

因為祖沖之是沒有計算器的。

請問你沒有計算器能算開方嗎?

祖沖之是什麼年代的人?429年-500年。距李白杜甫出生,還有兩百多年。

那時候不僅沒有計算器,也沒有算盤,更不能像我們一樣在草稿紙上列算式。

那麼那時候用什麼呢?用算籌。什麼是算籌?

古代的算籌實際上是一根根同樣長短和粗細的小棍子,一般長為13~14cm,粗0.2~0.3cm。

你可以把它想象成,嗯,筷子。算完還能拿著去吃飯。

但你最好把它弄髒一點,不然別人趁你不注意會拿走你的算籌。

古代的算籌

那麼這些筷子如何代表數字?就是下面這樣的:

有了這些筷子,就可以找乙個大廣場去擺著算了。廣場小了不行,算不了那麼大的數。

然後,還需要什麼?還需要開方啊!沒有開方12邊形都算不出來。

那麼如何在沒有計算器的時候徒手開平方呢?

現代有一種方法的原理是這樣的。

以求3的平方根為例子,方法如下:

一時沒看懂沒關係,可以收藏以後慢慢看。

好了,如果你能看到這裡,那麼恭喜你,你也可以像祖沖之一樣,徒手去算圓周率了。

穿越回到那個時代,別忘了要乙個大廣場,再加連起來可以繞地球一圈的算籌。

沒人的時候就別用算籌了,直接找個地方列算式吧。

記住,穿越後,你的名字叫祖沖之。

還有記得在史書裡感謝我!

4樓:天色

是利用勾股定理的迭代。

假設圓半徑為1,那內接正方形的對角線為2,正方形的邊長為根號好2,正方形的面積為2。

作內接正方形的每條邊的對稱線,交圓於4個點,連線正方形四角和新的四點得到正八邊形。

正八邊形比正方形多出四個等腰三角形,三角形的底邊為根號2,高為1減2分之根號2,相乘得到四個三角形面積為2倍根號2減2,加上正方形的面積,所以正八邊形面積為2倍根號2。

正八邊形的每條邊都是四個三角形的腰長,每個三角形可以分為兩個直角三角形,利用勾股定理得到腰長。所以正16邊形的底長就是正八邊形的邊長。

依次類推,得到正16變形正32邊形……正2^n邊形。

正N邊形每次都多N個三角形得到新的正2N邊形。不斷加上三角形的面積,就能不斷得到正2N邊形的面積。當N趨於無窮大時就是圓的面積。

這個過程在沒有計算機的年代相當繁瑣,而且收斂速度很慢,有的時候人力計算一輩子幾十年也才得到圓周率後十幾位。

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