03.03 圆周率π等于周长除直径,为什么除不尽?是不是因为人们测量周长和直径有误差?

觉醒段子手


π的产生,是在生产生活中的需要,而产生。而π为什么会是无穷无尽,这个要在理论数学中计算过程得来的。

我们说一个园,要想知道圆的周长,在理论数学中不能拿尺子去量一下其长度。通过计算,为了计算方便,我们在圆中画一个等边三角形,把等边三角形当做圆的周长,这是最不精确的圆的周长了,按这个周长算,其圆周率就是3。如果在圆中,画四边形或者六边形,那么与三边形相比较,更接近实际的周长。如果想精确计算出周长,就要以圆点为中心向圆的周长画无数个三角形,三角形靠近园的三角形边连接起来,其三角形越多,与圆的周长就越接近,计算出来的圆周率也就越精确。但是,与真正的周长,永远差那么一点,因为三角形只描述的是直线,而圆是带弧度的,在圆中画的三角形越多,连接起来的周长,才越接近真正的圆周长。只有计算出理论上的周长,才可以用周长来计算出圆周率。所以,计算出来的圆周率也就成了永远是接近真相,而不是真相。

很多人,都觉得圆周率为什么会是无情无尽,其实了解了计算过程,就不难理解了。计算过程并不难,难就难在越精确,计算过程越繁杂。而在现实生活中,圆周率给生产生活带来的极大的方便,人们在制作生产原形物品的时候,只要带入圆周率,就可以方便的计算出统一的尺寸,进行生产。当然,如果需要精工制造,那么,对圆周率的精度也就越高了。

我这样解释是否通俗易懂呢?繁杂的理论解释让人感觉π是那么的深奥,其实初中生的知识,就可以计算了。


好孩纸尼可乐斯


测量是肯定有误差的,但圆周率除不尽和测量没有关系,因为圆周率已经从数学上被证明是无理数了(即无限不循环小数)。

虽然圆周率是定义为周长同直径的比值,但圆周率的数值计算却不需要真的去测量一个圆的周长和直径,况且测量本身就带有误差,这对于圆周率的精确反而没什么好处。

通过不同的数学手段,人们已经找出了很多种不同的计算方式。比如利用无穷级数(如下图),当x=1时,等于π/4,且精度只取决于k值的大小

再比如下图的沃利斯公式,分式乘下去就得到π的一半值

所以说,对于圆周率的计算,我们不必要真的去找个圆测下周长,再量个直径,测量误差不谈,你去哪能找到完美的圆啊?

↓美剧《疑犯追踪》中的一段话↓

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赛先生科普


我认为圆弧没有长度一说,长度的定义基于两点间直线之间。用圆弧的所谓长度来比直线长度本身就不严谨,π只是一个工具只是一个近似。 宏观的来比喻一下,比如说,用一块铁板卷成一个标准圆桶,或者任何一种其它的材料把它围成一个标准圆。在没有卷成圆筒之前铁板的长度认为是确定的,在卷成圆筒之后这个所谓的桶圆弧的长度,还和之前的铁板的长度一样吗?那肯定是不一样的,因为弯曲已经让材料发生了物理变化。你们可能会说铁板它是有厚度的,对,这只是一个宏观的现象,铁板的厚度相当于整个宇宙的空间完全可以认为它趋近于0。所以我认为所谓圆的直径可以确定,圆周长本身就是近似值,所以导致π不确定。


阿拉胖胖胖


尽管我们不可能知道宇宙那个本体的真实原貌,但宇宙自然的那个本体,肯定是一个物理的宇宙而非数学的世界。数学是我们人类创建的工具,而且这个工具只适用于人类。人类用数学工具建立起来的一切精神文明和物质文明,相比于宇宙自然的存在是微不足道的,山可以万古长存,而建筑不过只有几十年几百年的寿命。

一阶台阶是0.13米,你说登台阶登了1米的高度,你登8阶台阶是1.04米,是最接近1米的距离。人类建立了很多数学化的物理标准,就是量钢,诸如1米、1秒、1克等等,但这些标准不是关于宇宙自然的那个本体的真实描述,正如康德所言,人为自然立法,是人类把自己的意志建立在宇宙自然的那个本体之上,体现的是人的存在状态。

圆周率无限不循环的数学现象是人类建立的那个数学的自身予盾,与宇宙自然的那个本体无关,因为本来那个数理逻辑中的圆就不是宇宙自然中的圆。

如果非要从圆周率无限不循环的数学现象中感悟出什么意义,那就是极限是有极限的,极限不可能无限小或无限大。尽管有这样的感悟,但这种感悟仍然与宇宙自然的那个本体无关。这种感悟仍然是关于数学自身的那个感悟。

物理宇宙跟数学世界有着清晰的界线,如果越界,物理宇宙就变成了物理世界,世界就是人的世界,当然从这个角度说物理世界就是数学世界无可厚非,但前提是所有的所谓物理结论注定是错误的。


超级批判


圆周长除以直径之所以除不尽,并不是因为测量不准确造成的,而是因为周长与直径的比值本身就是一个无理数,也就是说,它是一个无限不循环小数,为书写方便起见,通常用希腊字母π来表示,这是在数学上早已被严格证明过了的无可争辩的事实!这个数值,正因为它是一个无限不循环小数,所以你用任何精密仪器来测量,也不可能得出一个准确值。相反,当你测量到直径和周长的不准确值时,反而是可以除尽的。比如说,假设周长为1m,测得周长为3.1415926535m,而3.1415926535÷1=3.1415926535,这不就除尽了吗?


用户7656107544280那


看起来π是两个数相除得到的就应该是个有理数。事实上,这两个相除的数里边有一个是无理数。这个无理数就是π。π是个无理数,它不能用两个整数的除法计算出来。这一点在1791年已经被数学家证明了。1882年有数学家还证明了π也不能用正整数开方算出来,它是一个超越数。

π有很多种计算方法,我觉得最好记的是这个公式:

用这个公式写段程序,在自己的手机或电脑上算出几万位来并非是难事吧。现在有些研究人员把π算到了几十亿位,目的并非是研究π这个被嚼的稀烂的无理数,而是测试电脑的计算性能。


日冲信息 黄


首先,任何形式的测量肯定是有误差的,误差是不可避免的,所以,人们如今计算圆周率一般不会通过测量直径和圆周长来计算,比如利用无穷级数(可以见到搜索了解下)来计算!

有人可能会有疑问,不管利用什么方法来计算π,首先圆的周长应该是一个定值吧,直径也是定值,两个定值相除怎么会是无理数呢?

无论如何你无法找到一个数学概念上完美的圆形,你画的任何圆形在现实中都是正N边形,N越大越接近于圆形,但不会是完美的圆形,完美的圆形现实不存在,只存在数学概念里!

事实上,不但完美的圆形不存在,你也永远画不出任何长度的直线,比如你画一根10厘米的线段,它真的是10厘米吗?不会正好是10厘米,无论如何都会有误差,这就是数学与现实的差距!

而这一切出现的原因就在于当我们测量任何事物精确到一定程度后,就会涉及到微观领域,而精确的底线就是普朗克长度,你无法找到比普朗克长度更精确的数值,因为任何小于普朗克的长度都没有实际意义,但有数学意义!

同时,一旦涉及到微观领域,任何事物的不确定性就会占据主导地位,波动性和粒子性同时存在,这样的特性更让我们难以准确测量!

所以,简单说,这就是数学和现实的区别,数学与物理的区别,数学只是人们了解世界的手段,它并不等于现实,数学可以追求完美,但现实没有完美!


宇宙探索


理论数学与应用数学,不要傻傻分不清楚。圆周率在两方面是有区别的,理论数学是通过公理建立的自洽系统,(公理有绝对性,)只要在逻辑推理方面没有问题就行。应用数学与测量有关,与可观测精确度有关,在理论数学方面,通过严格的逻辑推理证明圆周率是无理数,与进制无关,这个数有确定的值。在应用数学与物理量挂钩时,在当前科技可观测的精确度定义下的数值才有意义,所以在应用数学领域是可以通过精确测量获得准确值,随着科技的发展,观测精确度提高,数值有变化。

理论数学精确度无限趋于零,也就是趋于无穷小,圆周率精确度无限趋于零是个无理数。应用数学精确度趋于测量精确度,是个有理数。

理论数学无法测量,任何测量都是与物理量有关的应用数学。在理论数学中,一个点没有空间延伸,一条线有长无宽……这些规定只存在于理论数学中,无法测量。那些说用尺子量的行为都是与物理量有关的测量,物理量的测量与测量精确度有关。学习理论数学不要过多纠结👀眼睛👀看到的,越是高数越不要相信眼睛👀看到的,眼睛👀看到的只能作为参考。就像薛定谔的猫,不去观测长生不死,你去观测要死要活的。



邓伟定


我可以肯定的告诉大家,圆周长除直经,是完全可以除尽的!前人的圆周率必须无限精确,完全是他们求圆周长的方法错误导致的。前人没有发现圆周长与直径的正确比例关系,想当然的认为,圆内接多边形的边数可以无限趋近圆,在此,我要郑重的告诉大家,在宇宙里,没有比99边还要多的正多边形,因此,认为增加正多形的边数可无限趋近圆,纯属无稽之谈!任何人都可以画正100边形来检验我的说法,现在的度量衡的精度这么好,画标准的正100边形,应该不是难事,画出来若不是标准圆,任谁怎么批评我都可以。我没必要吃饱饭撑着来找人骂,更无意欺世盗名。发现了科学真实,不说出来,就是对科学的不负责任。圆由黄金比例构成,是千真万确的,求圆周长是容事,被前人错误的复杂化了,而且许多重量级数学家都持同种看法,这似乎使圆周率为无理数3.14159…无限不循环,成为铁板钉钉的事实。然而,错的终归是错误的,是掩盖不了事实的。我相信我能发现的科学事实,终究会被他人所理解,况且理解起来也不难。3.6度的角所对的底边直线可组成圆,用圆规检验也是极简单的,平常我们习惯性的认为,凡圆规画出来的,一定都是圆弧,错!它经过3.6度角两边夾的那段弧,必是直线(黄金三角形的底边)!当半径为1时,圆周长就是6.18,它除直径2是完全可除尽的。


长眉1958


想了很久,园周率兀的概念是不是有错误,是兀成为无限循环小数。园无论大小,都是360度,与直径大小有关系吗?若把园的360度分为720度,园周率会有变化吗?

园周率的函数值,和意义是什么,?


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