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割圓術是求周長還是面積

生活 更新时间:2025-01-09 10:15:21

割圓術是求周長還是面積?怎麼已知圓的半徑(或者直徑),求圓的周長,現在看起來是一個很簡單的問題,但是古代,沒有計算機,也沒有科學計算器,什麼都沒有,隻能手工計算的情況下,再加上當時沒有牛頓和萊布尼茨的微積分,人們也不知道圓周率是多少的情況下,求圓的周長是一個非常困難的問題,在魏晉時期,我國著名科學家劉徽用了一個堪稱創新的方法,那就是割圓術,最終算得圓周率π約為3.1416,而後來的祖沖之繼續發揚光大,還是用割圓法,将圓周率π計算到小數點後七位,也就是3.1415926足足領先歐美一千多年,那麼割圓術是怎麼回事呢,接下來我們就來聊聊關于割圓術是求周長還是面積?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

割圓術是求周長還是面積(探秘割圓術求圓的周長原理)1

割圓術是求周長還是面積

怎麼已知圓的半徑(或者直徑),求圓的周長,現在看起來是一個很簡單的問題,但是古代,沒有計算機,也沒有科學計算器,什麼都沒有,隻能手工計算的情況下,再加上當時沒有牛頓和萊布尼茨的微積分,人們也不知道圓周率是多少的情況下,求圓的周長是一個非常困難的問題,在魏晉時期,我國著名科學家劉徽用了一個堪稱創新的方法,那就是割圓術,最終算得圓周率π約為3.1416,而後來的祖沖之繼續發揚光大,還是用割圓法,将圓周率π計算到小數點後七位,也就是3.1415926。足足領先歐美一千多年,那麼割圓術是怎麼回事呢。

圓内接多邊形

如圖,這是一個圓内接正多邊形,圓的直徑是1,半徑是0.5,怎麼求圓的周長呢?首先,根據圓内接正多邊形的性質,它的中心就是圓心,那麼我們把圓心和任意兩個相鄰的頂點連接起來,就構成了一個等腰三角形,如圖,就是AOB。其中,OA和OB是半徑,就是0.5。而這個多邊形邊數為n,不知道,α是半徑的夾角,根據圓内接多邊形的性質,可知α是360度,也就是弧度制的2π的邊數n分之一倍。下面來求出圓的周長,設多邊形的周長為L。

圓内接多邊形周長極限求法

當n為無窮大時,圓内接多邊形的周長就是圓的周長,如果邊數越大,和圓内接多邊形的周長與圓的周長越接近,這就是奇妙的割圓術。

可見割圓術就是這麼算出圓周率的,這就是割圓術的原理。

那麼,我們看一下幾個特殊角的割圓術,假如說圓的半徑是0.5,直徑是1,圓的内接正三邊形(就是正三角形)、正四邊形(正方形)、正六邊形、正八邊形、正十二邊形、正二十四邊形的割圓術結果,因為120、90、60、45、30、15這些角度是特殊角,可以計算的。

圓内接多邊形特殊多邊形周長表一覽

可見,邊數越大,周長越接近圓周率,也就是3.1415926。就是π,我們從小學就記住的圓周率3.1415926就是這麼得出來的。

為偉大的數學家劉徽、祖沖之點贊。他們得出如此成就确實了不起。

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