目录1圆周率是指平面上圆的周长与直径之比,是一个常数,用希腊字母π(读“Pài”)表示。在一般计算时,人们通常把这个无限不循环小数简化成3.14。圆周率是一个极其驰名的数,从有文字记载的历史开始,这个数就引进了外行人和学者们的兴趣。对它的研究,在一定程度上反映了这个地区或时代的数学水平,它的历史是饶有趣味的。在中国古代,圆周率还有圆率、周率、周等名称。目录21圆周率的历史2圆周率的计算简史3(一)试验时期4(二)几何法时期5(三)分析法时期6(四)计算机时期7割圆术8祖冲之的贡献9背圆周率的口诀目录3目录人类对圆周率的认识过程,反映了数学和计算技术发展情形的一个侧面。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,可以作为衡量这个国家当时数学发展水平的指标。”历史上曾采用过圆周率的多种近似值。古代巴比伦、印度、中国等长期使用π=3这个数值。公元前2世纪,中国古算书《周髀算经》记载了“径一而周三”。十九世纪前,求圆周率的值一直是数学中的头号难题,计算进展相当缓慢。十九世纪后,计算圆周率的世界纪录频频创新。进入二十世纪,随着计算机的发明,圆周率的计算突飞猛进。借助于超级计算机,人们已经得到了圆周率的2061亿位精度。4目录圆周率作为一个非常重要的常数,求出它的尽量准确的近似值是一个极其关键的问题。为求得圆周率的值,人类走过了漫长而曲折的道路。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,古今中外一代代的数学家付出了自己的智慧和劳动,贡献了无数的时间与心血。圆周率的计算经历了几千年的历史,它的每一次重大进步,都标志着技术和算法的革新。以下是人们计算圆周率几个标志性的时期。5早期的圆周率大都是通过实验而得到的结果,即基于对一个圆的周长和直径的实际测量而对圆周率进行估算。古埃及、古希腊人曾用谷粒摆在圆形上,以谷粒数与方形对比的方法取得数值。东、西汉之交的刘歆通过做实验,得到圆周率的近似值分别为3.1547、3.1992、3.1498、3.2031、比“径一周三”的古率有所进步。以观察或实验为根据所得到的圆周率是相当粗略的,如果主要用于估计田地面积等,对生产没有太大影响,但以此来制造器皿或其它计算就不合适了。目录6目录第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德,他提出了一种能够借助数学过程而不是通过测量的、能够把π的值精确到任意精度的方法,开创了圆周率计算的几何方法(亦称古典割圆术)。阿基米德在他的论文《圆的度量》中,用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,从正六边形开始,逐次加倍计算到正96边形,证明了(3+(10/71))π(3+(1/7)),得出精确到小数点后两位的π值。公元150年左右,希腊天文学家托勒密得出π=3.1416,取得了自阿基米德以来的巨大进步。7目录17世纪出现了数学分析,这锐利的工具使得许多初等数学束手无策的问题迎刃而解。圆周率的计算历史也随之进入了一个新的阶段。这一时期人们开始摆脱求多边形周长的繁难计算,利用无穷级数或无穷连乘积来算π的数值。1593年,韦达给出这一不寻常的公式,这是π的最早分析表达式。甚至在今天,这个公式的优美也会令我们赞叹不已。它仅仅借助数字2,通过一系列的加、乘、除和开平方就可算出π值。此后,类似的公式不断涌现,π的位数也迅速增长。圆周率的计算像马拉松式的竞赛,纪录一个接着一个地被刷新。1948年1月弗格森和伦奇两人共同发表有808位正确小数的π,这是人工计算π的最高记录。8目录1946年,世界第一台计算机制造成功,标志着人类历史迈入了电脑时代。计算机的发展一日千里,圆周率的记录也就被频频打破。20世纪50年代,人们借助计算机算得了10万位小数的π,70年代算到了150万位,到90年代初,用新的计算方法,算到的π值已到4.8亿位。虽然计算机的计算速度超出任何人的想象,但毕竟还需要由数学家去编制程序,指导计算机正确运算。当我们把π的计算历史划分出一个电子计算机时期时,这并非意味着计算方法上的改进,而只是计算工具有了一个大飞跃而已。如何改进计算技术,研究出更好的计算公式,使公式收敛得更快、能极快地达到较大的精确度仍是数学家们面对的一个重要课题。圆周率的计算历史讲述的是人类的胜利,而不是机器的胜利。9目录公元263年前后,我国魏晋时期的数学家刘徽提出著名的割圆术,得出π=3.14。后人为纪念刘徽的贡献,将3.14称为徽率。虽然割圆术提出的时间比阿基米德晚一些,但其方法却有更美妙之处。割圆术仅用内接正多边形就确定出了圆周率的上、下界,比阿基米德用内接同时又用外切正多边形简捷得多。刘徽还采用了一种绝妙的精加工办法,可以将割到192边形的几个粗糙的近似值通过简单的加权平均,就获得了具有4位有效数字的圆周率π=3927/1250=3.1416,而仅通过割圆计算要得出这个结果,需要割到3072边形。这一神奇的精加工技术是割圆术中最为精彩的部分,令人遗憾的是,由于人们对它缺乏理解而被长期埋没了。10目录祖冲之对圆周率所做出的贡献巨大,享有世界声誉:巴黎“发现宫”科学博物馆的墙壁上著文介绍了祖冲之求得的圆周率,莫斯科大学礼堂的走廊上镶嵌有祖冲之的大理石塑像,月球上有以祖冲之命名的环形山……祖冲之按照刘徽的割圆术之法,设了一个直径为一丈的圆,在圆内切割计算。当他切割到圆的内接192边形时,得到了“徽率”的数值。但他没有满足,继续切割,作了384边形、768边形……一直切割到24576边形,依次求出每个内接正多边形的边长。换句话说:如果圆的直径为1,那么圆周小于3.1415927、大大不到千万分之一,它们的提出,大大方便了计算和实际应用。D=1边长≈0.710.71×4÷1≈2.84边长≈0.380.38×8÷1≈3.04边长≈0.190.19×16÷1=3.0411目录3.141526535897932384626三天一士一壶酒,尔乐苦煞吾,把酒吃,酒杀尔,杀不死,乐尔乐。4338327950288419716939937死珊珊,霸占二妻。救吾灵儿吧!不只要救妻,一路救三舅,救三妻。5105820974944592307吾一拎我爸,二拎舅(其实就是撕吾舅耳)三拎妻。8164062862089986不要溜!司令溜,儿不溜!儿拎爸,久久不溜!2803482534211706798饿不拎,闪死爸,而吾真是饿矣!要吃人肉?吃酒吧!(作者华罗庚)121314159265358979323846264338327950288419716939937510:5058209749445923078164062862089986280348253421170679:10082148086513282306647093844609550582231725359408128:15048111745028410270193852110555964462294895493038196:20044288109756659334461284756482337867831652712019091:25045648566923460348610454326648213393607260249141273:30072458700660631558817488152092096282925409171536436:35078925903600113305305488204665213841469519415116094:40033057270365759591953092186117381932611793105118548:45007446237996274956735188575272489122793818301194912:50098336733624406566430860213949463952247371907021798:55060943702770539217176293176752384674818467669405132:6001400056812714526356082778577134275778960917363717872:65014684409012249534301465495853710507922796892589235:70042019956112129021960864034418159813629774771309960:75051870721134999999837297804995105973173281609631859:80050244594553469083026425223082533446850352619311881:85071010003137838752886587533208381420617177669147303:90059825349042875546873115956286388235378759375195778:95018577805321712268066130019278766111959092164201989:100038095257201065485863278865936153381827968230301952:105003530185296899577362259941389124972177528347913151:110055748572424541506959508295331168617278558890750983:115081754637464939319255060400927701671139009848824012:12001585836160356370766010471018194295559619894676783744:125094482553797747268471040475346462080466842590694912:130093313677028989152104752162056966024058038150193511:135025338243003558764024749647326391419927260426992279:140067823547816360093417216412199245863150302861829745:145055706749838505494588586926995690927210797509302955:150032116534498720275596023648066549911988183479775356:155063698074265425278625518184175746728909777727938000:160081647060016145249192173217214772350141441973568548:165016136115735255213347574184946843852332390739414333:170045477624168625189835694855620992192221842725502542:175056887671790494601653466804988627232791786085784383:18001682796797668145410095388378636095068006422512520511:185073929848960841284886269456042419652850222106611863:190006744278622039194945047123713786960956364371917287:195046776465757396241389086583264599581339047802759009:200094657640789512694683983525957098258226205224894077:205026719478268482601476990902640136394437455305068203:210049625245174939965143142980919065925093722169646151:2150570985838741