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圆周率之歌:圆周率也是一首歌

编辑:风水学入门2023-10-30 08:23 浏览: 来源:www.nanyuekg.com
        圆周率也是一首歌?说实话,看到这则新闻时,我感觉难以置信。但是,偏偏有人做到了。加拿大一个名叫Michael Blake的作曲家,将圆周率的数字逐一“翻译”成音符,创作出这首《圆周率之歌》:
作为世界上最有名的无理数,圆周率变成了一段美妙的旋律。据说,这个除不尽的无限不循环小数现在已经运算至10万亿位。有网友对此吐槽:是不是要弹到“地老天荒”?
那么,我们为什么要执迷于算无理数π,而不是其他的无理数呢?下面我们一起来了解一下有关于“π”的知识:
关于“π”的起源
对于π,相信每一个同学都不陌生,它是任意一个圆周长和直径的比值,因而又称其为“圆周率”。它到底是如何出现的,截止今日尚未有解。
最开始π是和圆周率没有关系的,仅仅作为第十六个希腊字母出现。π真正作为一个通用常数被重新定义,也不过是近300年的事情。
据史料记载,1631年,π首次出现在数学家威廉奥特瑞德的著作《数学之钥》中;1706年,英国数学家威廉琼斯在编写的数学教材《新数学导论》里也提到了π。
不过,此时的π估计“欠些火候”,尚未遇见它的“伯乐”,直至遇到欧拉,才在数学界中大放光彩!
1748年,大数学家欧拉在《无穷小分析引论》里,建议用符号“π”来表示圆周率,因而“π”在社会中普遍起来,并逐渐成为了圆周率的“身份证”。
无理数“π”的发展
“π”的极限在哪里无人知道。目前,科学家们仍然坚持通过超级计算机,继续进行计算。有人对此产生疑问:“圆周率π真的是个无理数吗?”
在古代实际上长期使用 π =3。最早见于文字记载的有基督教《圣经》中的章节,其上取圆周率为3。这一段描述的事大约发生在公元前950年前后,其他国家如:巴比伦、印度、中国等也长期使用这个粗略而简单实用的数值。
我国第一部《周髀算经》中,就记载有“周三径一”的结论,意思是圆的周长长度等于它三个直径相加的长度。东汉时期,官方还明文规定圆周率取3为计算面积的标准。
阿基米德在科学的基础上,通过利用圆内接和外切正多边形,开创了圆周率的几何算法,求出圆周率的下界和上界分别为223/71 和22/7, 并取它们的平均值3.141851为圆周率的近似值。
此后,祖冲之将圆周率精确到小数点后7位,确定范围为3.1415926 < π < 3.1415927。1150年,该记录被印度数学家婆什迦罗打破,并计算出十七位准确数字(π=3.14159265358979325)
直到两百多年前,“圆周率是无理数”才被德国数学家兰伯特所证明。所谓的无理数是指无法用分数表示的数,只能写作无限不循环的小数。当年,兰伯特发现,tan(x)可用如下的连分式展开表示:
证明:倘若x是非零的有理数,那么,上述表达式肯定就是一个无理数。由于tan(π/4)=1,1是有理数,所以π/4是一个无理数,由此就证明了圆周率π是一个无理数。
有关“π”的应用
德国数学史家康托说:“历史上一个国家所算得的圆周率的准确程度,可以作为衡量国家当时数学发展水平的指标。”由此可见,“π”在数学界的地位之重。
π既是整式,也是常数,既是无理数,也是正数。对于圆周率的应用主要体现在有关公式的运算之中,π多用来计算圆的周长和面积,或者根据圆的周长和面积求解圆的半径。在实际计算中,圆周率一般取值3.14。
包含π的常用公式:
圆周长计算公式:
已知直径:C=πd
已知半径:C=2πr
已知周长:d=c/π
圆面积计算公式:
已知半径:s=πr²
已知直径:s=π(d/2)²
已知周长:s=π(c/2π)²
初中数学中,“π”常在在几何图形的面积和周长的相关计算中出现,例如:圆、圆锥、圆柱、扇形等,这种类型的考题主要建立在有关于圆的公式之上,考题难易程度一般,保证计算的准确性和公式的灵活应用往往是得分的前提。我们要注意分析几何图形公式之间的联系和区别。
        圆周率一直都是数学界和科学界讨论的话题。尽管这只是一个“简单”的数字,但是它本身具有的特殊性和神秘性,吸引着人们不断的探索。当然,数学中不仅仅只存在圆周率这个有趣的数字,更多的奇妙之处等待着我们去发现、去解读、去探索。