03.03 如果圆周率π被计算出准确数值,那是不是意味着圆周上面就会一个平面,而非绝对圆弧?

段落一一


你居然有资格当“初中教师”?看来考教师资格证不需要测智商。

我们定义圆周率为π,不讨论π是多少。我们只看圆的定义。

在一个平面上,到一定点距离相同的点的集合,就是圆。注意,距离相同。如果有任意不为零的线段是“直线”,请问如何满足“距离相同”这个要求?这可是初中生就能理解的问题。

这又和π有关系吗?没关系。


cyler


很多人对圆周率π有误解,或者说表达不够准确。π是无理数,也就是无限不循环小数,这点大家都知道。但无理数与有理数一样都是准确的说,不能说无限不循环就不是准确的数!

比如π,还有根号2等,我们永远无法用小数写出来这样的数,但这并不妨碍π就是一个准确的说,没有哪条规则要求必须要用小数写出来的数才是准确的数!

反过来说,如果π不是准确的数,那就是不准确的数或者不是一个定数,也就是说π的数值不固定,可以来回变动,这显然是不对的!π就是只一个准确固定的数,这个数就是π!

而且我们可以在数轴上准确地画出π到底有多长,这个很简单就能做到,每个人都能做到,见下图:

我想多数人应该明白π是一个准确固定的数,只是表达上不太严谨,因为π给人们的印象是小数点后永远没有尽头,而且还不循环,感觉上就是不确定的,实际上我们只需要转变思维方式就行了!

很多时候我们习惯于把整数或者分数看做准确和固定的数,这是固定思维,但实际上π与自然数1,2,3等数字一样,就是一个数,根号2也是如此。你非要问π究竟是多少,这本身就是定式思维的表现,π就是π,就像你问“1究竟是多少?”一样,1就是1。

当然,π是无限不循环的数,这点事没有任何疑问的,人类早就证明了这一点,至于为什么是无限不循环的,原因也并不复杂,就是因为数学概念里,没有绝对的圆形!

纯理论上分析,圆形就是正N边形,前提是N无限大,但无限大本来就不是一个固定的数,你永远找不出无限大这个数的存在,所以完美的圆形是不存在的!

而人类古代数学家正是利用这点来计算圆周率的,比如我们著名科学家祖冲之,利用割圆术在1500年前就计算出π的小数点后七位数,在3.1415926到3.1415927之间,这个准确度即使放到今天也相当了不得了!


宇宙探索


题主的意思是:如果 圆周率 π 是一个 有理数,那么 圆就不是弧,而是由 多边形的边组成的 折线。

要考察,题主的猜想是否成立!我们需要找到 一个 和 圆相似的 多边形。并检查 多边形周长 和 "半径"×2 的比值 是否是一个有理数。

基于,圆的中心对称性,我们只能选择 正多边形 作为和 圆相似的 多边形。也只有它随着边数的增多,会越来越和圆接近。

对于 正 n(n ≥3) 边形,中心 到各个顶点 的距离均相同,这可以看成 半径,其长度记为 r,如下图所示:

于是变长 a = 2r sin(180°/n),进而 周长 C = an = 2rn sin(180°/n),这样就有 周长 和 半径×2 之比 Kn 为:

Kn = C : 2r = n sin(180°/n)

这里 Kn 首先是一个 和 半径 r 无关的常数,这一点和 圆周率是常数的性质 一致,这说明我们选择 正 n 边形的正确性。另外,随着 n 增加 Kn 接近真实的 圆周率,见下图:

接着,我们需要确保 Kn 是有理数,才有可能 被 π 是有理数时选择。但实际上:

K₃ = 3sin(60°) = 3√3/2

K₄ = 4sin(45°) = 2√2

K₅ = 5sin(36°) = √(10-2√5)/4

K₆ = 6sin(30°) = 3

...

可见, Kn 有的时候是有理数,有的时候是无理数。这说明,只有当 π 恰巧是 某些 有理数 Kᵢ 对应有理数数时 才会使得 圆弧变为 Kᵢ 对应的 i 边形的 边。

例如:若 π = K₆ = 3 时,则 圆弧就变成 正 6 边形的 边。

更进一步:如果 π 不幸被计算出是 不属于 Kn 中的任何一个 有理数 的有理数,那么意味着 圆弧不可能是 正 n 边形的 边。于是 只能是 某个 非中心对称的多边形的边,这时 圆 将不再是 圆的,另外很可能 π 还会失去 是 常数的性质。


思考思考的动物


你说的对,如果圆周率被准备计算,那就是不是一个圆弧,而是一个一个线段。


东方剑士啊


说实话如果π不是无理数的话,我们的很多定义都会被改写!而且最重要的是园在π不是无理数的时候还是园吗?


蜗牛精神衰


π是圆的周长和直径的比。在欧几里得空间中,π是无理数,在非欧几何中不一定。


己所甚欲勿施于人


圆周率如果计算出来,应该是太阳系绕银河系一圈,然后人又轮回一次。


于逸阳


圆周率本身就是一个准确数值,是一个无理数,只是无限不循环而已。它和根2,根3一样,都是准确数值


重型拖鞋66


如果圆周率算尽,宇宙会崩塌。


大师兄回来辣


问题问的非常好,和我的差不多,根本就是沒圆,有的只是密度。在密度差影响下。派就成了无理数。


分享到:


相關文章: