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第壹個把圓周率精確到16位的人

手寫體寫的π圓周率,壹般以π來表示,是壹個在數學及物理學普遍存在的數學常數。它定義為圓形之周長與直徑之比。它也等於圓形之面積與半徑平方之比。是精確計算圓周長、圓面積、球體積等幾何形狀的關鍵。分析學上,π 可定義為是最小的 x > 0 使得 sin(x) = 0。

常用的 π 近以值包括疏率“22/7”及密率“355/113”。這兩項均由祖沖之給出。

π 約等於(精確到小數點後第100位)

3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971

69399 37510 58209 74944 59230 78164 06286 20899

86280 34825 34211 70680

π 的計算及歷史

由於 π 的超越性,所以只能以近似值的方法計算 π。對於壹般應用 3.14 或 22/7 已足夠,但工程學常利用 3.1416 (5個有效數字) 或 3.14159 (6個有效數字)。至於密率 355/113 則是易於記憶,精確至7位有效數字的分數。

實驗時期

中國古籍雲:‘周三徑壹’,意即 π=3。公元前17世紀的埃及古籍《阿美斯紙草書》(Ahmes,又稱“阿梅斯草片文書”;為英國人Henry Rhind於1858年發現,因此還稱“Rhind草片文書”)是世界上最早給出圓周率近似值,為 256/81 (3 + 1/9 + 1/27 + 1/81) 或 3.160。

至阿基米得之前,π值之測定倚靠實物測量。

幾何法時期?D?D反復割圓

阿基米得用幾何方法得出圓周率是介乎 3又1/7 與 3又10/71 之間。

公元263年,劉徽用“割圓術”給出 π=3.14014 並限出 3.14 是個很好的近似值?D?D“割之彌細,所失彌少,割之又割,以至於不可割,則與圓周合體而無所失矣。”;其中有求極限的思想。

公元466年,祖沖之用割圓術算到小數點後7位精度,這壹紀錄在世界上保持了壹千年之久。為紀念祖沖之對中國圓周率發展的貢獻,將這壹推算值用他的名字被命名為“祖沖之圓周率”,簡稱祖率

分析法時期?D?D無窮級數

這壹時期人們開始擺脫利用割圓術的繁復計算,開始利用無窮級數或無窮連乘積求π。

Ludolph van Ceulen (circa,1600年) 計算出首 35 個小數字。他對此感到自豪,因而命人把它刻在自己的墓碑上。

Slovene 數學家Jurij Vega於1789年得出首 140 個小數字,其中有 137 個是正確的。這個世界紀錄維持了五十年。他是利用了John Machin於1706年提出的數式。

所有以上的方法都不能快速算出 π。第壹個快速算法由 Machin 提出:

其中 arctan(x) 可由泰勒級數算出。類似方去稱為“類Machin算法”。