祖冲之是怎样计算圆周率的?

发布于 2021-09-28 10:10

       

       昨天馆里来了一个五年级的小朋友,知识甚是渊博,他告诉我他会背圆周率100位数,我不由得感慨现在得学生真了不得哦。于是我就去找一找跟圆周率有关得书,还真被我找到了✌

      -------本文引用《图说天下学生版中国未解之谜》    《图说天下·学生版》编委会编。。

     祖冲之,是中国古代-位杰出的科学家, 数学家。 他不但精通天文、历法,在数学方面也有杰出的贡献, “圆周率”就是他计算出来的。


秦汉以前,人们以“径一周三”做为圆周率,也叫“古率”

后来发现古率的误差太大,圆周率应该是“圆径一-而周三有 余”

不过那时没有人计算出来到底余多少。


       三国时期,数学家刘徽提出了计算圆周率的科学方法“割圆就是用圆内接正多边形的周长来慢慢逼近圆周长。刘徽用汶种方法计算到了圆内接96边形,得出π≈3.14,这个数值当时也被称为“徽率”。刘徽还指出,如果继续用这种方法计算下去,得到的π值就会越精确。南北朝时期的祖冲之很可能就是受到这个启发,按照“割圆术”之法,进行反复演算得到了精确到小数点后七位数的π值。根据史料记载:首先,他设了一个直径为1丈的圆,在圆内切割计算。当切割到圆的内接192边形时,得到“徽率”的数值。他继续切割,作到384边形、768边 形.....直切割到24576边形,依次求出每个内接正多边形的边长。最后求得直径为1丈的圆,它的圆周长度在3丈1尺4寸1分5厘9毫2秒7忽到3丈1尺4寸1分5厘9毫2秒6忽之间,这些古时单位现在已经不用,π值也就在那时、在祖冲之笔下定出了更具体的范围:即在3.1415926 与3.1415927之间。


在演算手段并不发达的当时,祖冲之是借助什么计算方式来求得这个答案的呢?南北朝时期,算盘还没有出现,只有一种叫算筹的古老“计算器”,它是由一些长条形或扁形的小棍子组成,如果用它来运算加减乘除和开方等10多个步骤,那需要摆多少根算筹?占多大地面?每个步骤又需要多少次演算,多少次反复......这个演算之谜,至今未解。

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