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概率统计中计算π值的多种思路

时间:2023-10-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:约在2000 年前的先秦时期,中国的古代数学著作《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,意思是说周长约是直径的3 倍。祖冲之还求得了圆周率的两个分数值,“约率”“密率”,比德国数学家的成绩也早一千一百多年。

概率统计中计算π值的多种思路

1.直接的“测圆”试验

直接的“测圆”试验就是,人们找到许多圆形的物品,分别量出它们的周长和直径,并算出周长与直径的比值。约在2000 年前的先秦时期,中国的古代数学著作《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,意思是说周长约是直径的3 倍。《墨经》上给出圆的定义是“圆,一中同长也。”《九章算术》中写到“半周半径相乘得积步”。为证明这个公式,3 世纪中期魏晋时期的数学家刘徽于公元263 年撰写《九章算术注》,在这一公式后面写了一篇1800 余字的注记,这篇注记数学史上著名的“割圆术”,刘徽指出,用“周三径一”计算出来的实际是正6 边形的周长,比圆的周长要小得多。

2.刘徽的“割圆术”与祖冲之的“约率”“密率”(www.xing528.com)

约1500 年前,中国南北朝时期的一位伟大的数学家和天文学家祖冲之,在刘徽的“割圆术”思想基础上继续努力。他在自己的书房的地面画了一个直径1 丈的大圆,从这个圆的内接正6 边形一直做到12288 边形,夜以继日、长年累月,一个一个算出这些多边形的周长,终于算出了圆的内接正24576 边形的周长等于3 丈1 尺4 寸1 分5 厘9 毫2 丝6 忽,还有余,因而得出 π的值在3.1415926 和3.1415927 之间,成为历史上第一个把 π的值精确到7 位小数的人。这一成就,比法国数学家韦达1593 年的成绩要早一千一百多年。祖冲之还求得了圆周率的两个分数值,“约率”“密率”,比德国数学家的成绩也早一千一百多年。

3. 各种方法的比较

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