在武俠小說《英雄志》中,儒生盧雲練武練到癡狂,想從中尋找“仁”的宗義,終有一天,他茅塞頓開,“畫圓為方,仁者之風也”,他找到了圓的替代品——正十七邊形,正十七是方,正十七也是圓,卻似方非方,若圓又非圓,“圓中有方,方中有圓”乃是一種境界。
不僅武俠小說中有方圓的思想,禅學中也有所涉及,“方圓之人”是無數哲人畢生追求的禅境。外圓内方,既不忘治國平天下的抱負,又能圓融通達地協調運籌。其實,數學上也有“方圓”理論的存在,圓周率π就是最好的證明,說到圓周率,我們都知道它就是圓的周長和直徑之間的固定倍數關系,這是一個無限不循環小數,小時候,我們都曾搖頭晃腦的背過π的值,3.1415926...,但是,大家知道這個複雜的數是怎麼來的嗎?這又和“方圓”有着怎樣的關系?
人們很早就注意到了圓周率的存在,生産活動時,人們觀察到輪子轉一圈的長度(即圓的周長)和其直徑之間有固定的聯系,通過粗糙的測量計算發現圓的周長總是直徑的3倍多。最早記載見于約2000多年前的《周髀算經》,其中提到“周三徑一”,這就是古率。漸漸地,人們發現古率有着很大的誤差,圓周率應是"圓徑一而周三有餘",但是餘多少呢,卻沒有統一的意見。
直到三國時期,劉徽發明了一個科學方法來計算圓周率,即"割圓術",所謂割圓術,就是不斷倍增圓内接正多邊形的邊數以求出圓周長,很好理解,既然無法直接計算圓的周長,那就找它的近似值,怎麼去逼近呢?利用圓内接正多邊形,随着正多邊形邊數的增加,它會越來越貼近圓的邊,計算也就越接近真實值。劉徽一鼓作氣,一直算到圓的内接96邊形,求得π=3.14,無獨有偶,古希臘著名數學家阿基米德求圓周率時也采用了逼近法,他分别計算了圓的外切和内接96形,給出了圓周率的範圍 ,不得不說,大師的智慧和毅力是我們常人無法企及的。
祖沖之
之後的祖沖之更是厲害,他站在前人的肩膀上,再加上自己的不懈鑽研和反複演算,竟将π值精确到了3.1415926與3.1415927之間,并給出了π的兩個分數形式的近似值約率為22/7,密率為355/113。祖沖之到底采用什麼方法算出這一結果的,現在已無從知曉,但如果他是按劉徽的"割圓術"方法來求的話,要得到如此精确的一個結果就要計算到圓内接16384邊形,的确讓人咋舌。
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