古人计算圆周率,一般是用割圆法。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长。阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;鲁道夫用正262边形得到了35位精度。这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好。随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式。下面挑选一些经典的常用公式加以介绍。除了这些经典公式外,还有很多其它公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。
1、马青公式
π=16arctan1/5-4arctan1/239
这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。
还有很多类似于马青公式的反正切公式。在所有这些公式中,马青公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,马青公式就力不从心了。
2、拉马努金公式
1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。
1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。丘德诺夫斯基公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:
3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法
高斯-勒让德公式:
这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了。1999年9月,日本的高桥大介和金田康正用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录。
4、波尔文四次迭代式:
这个公式由乔纳森·波尔文和彼得·波尔文于1985年发表的。
5、bailey-borwein-plouffe算法
这个公式简称BBP公式,由David Bailey, Peter Borwein和Simon Plouffe于1995年共同发表。它打破了传统的圆周率的算法,可以计算圆周率的任意第n位,而不用计算前面的n-1位。这为圆周率的分布式计算提供了可行性。
6、丘德诺夫斯基公式
这是由丘德诺夫斯基兄弟发现的,十分适合计算机编程,是目前计算机使用较快的一个公式。以下是这个公式的一个简化版本:
丘德诺夫斯基公式
我们日常常用的圆周率π,你知道是怎么来的吗?你知道3月14日在国际上是什么日子吗?今天吕老师带大家一探究竟。
体脂率是指人体内脂肪重量在人体总体重中所占的比例,又称体脂百分数,它反映人体内脂肪含量的多少。
祖冲之的圆周率到底是怎么计算出来的?
π是怎么算出来的
π是怎么算出来的如下 π=sin(180°÷n)×n。圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数。π也等于圆形之面积与半径平方之比,是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。在分析学里,π可以严格地定义为满足sinx=0的最小...
圆周率怎么算?
牛顿当年计算圆周率的方法如下:
圆周率怎样计算?
假设圆的半径r,直径d,周长C,有如下公式:圆的周长 = 半径×2 ×圆周率 = 直径×圆周率,用字母代替就是:C=2πr=πd 圆周长(C):圆的直径(d),那圆的周长(C)除以圆的直径(d)等于π,那利用乘法的意义,就等于 π乘以圆的直径(d)等于圆的周长(C),C=πd。而同圆的直径(...
圆周率是几除几得到的
圆周率是圆的周长除以直径,即圆的周长与直径的比值得到的,圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数。π也等于圆形之面积与半径平方之比,是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。在分析学里,π可以严格地定义为满足sinx=0...
什么是圆周率,是怎样算出来的?
圆周率是用圆的周长除以它的直径计算出来的。“圆周率”即圆的周长与其直径之间的比率。1、圆周率是一个超越数,它不但是无理数,而且比无理数还要无理。无理数有一个特点,就是小数部分是无限的,而且是不循环的。比如0.9的循环小数,这个虽然无限,但是重复的。而圆周率则是无限,而且数字不会重复...
π是怎么计算出来的
1. π是圆周率,其计算方法是:圆周长÷圆直径。2. π是圆周率,是一个无限不循环小数。3. 圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,在数学及物理学中普遍存在。4. π也等于圆形之面积与半径平方之比,是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。5. 在分析学里,...
圆周率怎么计算出来的
1、几何法:可以通过绘制正多边形逼近圆,然后计算正多边形的周长和直径之比来估算圆周率。2、蒙特卡洛方法:通过在一个正方形中随机撒点,并统计落入圆内的点的数量与总点数之比,再乘以4得到一个近似值。3、级数法:圆周率可以通过无限级数来计算,其中最著名的是勾股定理的级数表示式:π\/4 = 1 -...
如何用公式计算圆周率?
1、直径÷2=半径 2、周长=直径×圆周率=2×半径×圆周率 3、面积=半径×半径×圆周率 4、周长÷圆周率=直径 周长÷圆周率÷2=半径 圆和圆位置关系 1、无公共点,一圆在另一圆之外叫外离,在之内叫内含。2、有公共点的,一圆在另一圆之外叫外切,在之内叫内切。3、有两个公共点的叫相交。两...
园周率怎么计算出来的
圆周率的计算从古至今有不同的算法,具体如下:1、阿基米德算法 古希腊大数学家阿基米德(公元前287–212 年) 开创了人类历史上通过理论计算圆周率近似值的先河。阿基米德从单位圆出发,先用内接正六边形求出圆周率的下界为3,再用外接正六边形并借助勾股定理求出圆周率的上界小于4。接着,他对内接正六边形...
圆周率的计算公式?
圆周率(π)的计算公式是 π = C\/d,其中C是圆的周长,d是圆的直径。根据定义,π的值约等于3.14159。但是,π是一个无理数,它的小数点后没有重复的模式,因此无法精确地用有限的数字表示。在实际计算中,通常使用π的近似值来进行计算。