圓周率是怎麼算出來的?關於圓周率是無理數有詳細的證明過程嗎?

稻麥對子

比較早的系統的圓周率計算方法,是劉徽的“割圓術”

通過計算正多邊形周長和圓半徑的比值,來計算圓周率。工作繁瑣,效率低下。祖沖之父子割出來了6萬多邊形,也只算到7位。


之後出現了級數法,例如萊布尼茨級數:

π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9……

馬青公式:π/4=4(1/5-(1/5)³/3+(1/5)^5/5-(1/5)^7/7+……)+(1/239-(1/239)³/3+(1/239)^5/5-(1/239)^7/7+……)

但收斂速度都比較慢。表現比較好的,這個馬青公式,算到了137位。


現代計算機,則常用高斯-勒讓德法。

收斂很快,迭代十幾次就能算出上千萬位。很給力。


也有很神奇的BBP法,可以直接算特定位上的π值。這個公式經常用來驗證π的計算是否正確。

圓周率是無理數,這一點也是有嚴格證明的。


當然,如果你願意,也可以定義一個“π進制”

這裡用方括號表示不同進制。比如(10)[2],就是2進制下的10,也就是十進制下的2.

在π進制裡:

(10)[π] = (π)[10];

(1)[π] = (1)[10];

(100)[π] = (π^2)[10];

但是計算起來就巨麻煩,也很少有人會用這個來討論。


分享到:


相關文章: