這是劉徽的割圓術【1】:
簡單來說,就是定義 為圓的 的邊長,不妨設其中一條邊為 , 中點為 , 的延長線交圓周於
則有
按照這個迭代公式計算,最後再由邊長得出內接正3*2^n邊形周長和麵積.
祖沖之也是沿用劉徽這個方法的.【2】
這種方法所使用的數學工具也沒多高階,就是當時華人早就知道的勾股定理.
另外,在劉徽之前好幾百年,希臘的阿基米德就用另一種割圓術給出過圓周率的近似值.【3】但由於阿基米德只求到了正96邊形周長,所以不如後來劉徽和祖沖之來得精確.
阿基米德給出的圓周率範圍是:3.140845...<π< 3.142857..
劉徽給出的π的近似值是3.14159
祖沖之給出的範圍是:3.1415926<π<3.1415927
按你說的想法,測量……你從哪找到符合這種精確度的刻度尺,又如何測量?
注:
【1】劉徽最初可能首先是從用圓的內接正3*2^n邊形面積逼近圓面積的角度考慮的,順便還給出了圓面積與圓周長關係
如果令 為內接正3*2^n邊形面積,那麼用割補法很容易得到:
其中 是圓的內接正3*2^n邊形的周長
等式兩邊取極限就是圓周長和圓面積的換算公式.
【2】清阮元撰《疇人傳》:“後祖沖之更創密法,仍是割之又割耳,未能於徽注之外,別立新術也”
【3】阿基米德的方法是用圓的內接正3*2^n邊形和外切正3*2^n邊形共同逼近圓
這是劉徽的割圓術【1】:
簡單來說,就是定義 為圓的 的邊長,不妨設其中一條邊為 , 中點為 , 的延長線交圓周於
則有
按照這個迭代公式計算,最後再由邊長得出內接正3*2^n邊形周長和麵積.
祖沖之也是沿用劉徽這個方法的.【2】
這種方法所使用的數學工具也沒多高階,就是當時華人早就知道的勾股定理.
另外,在劉徽之前好幾百年,希臘的阿基米德就用另一種割圓術給出過圓周率的近似值.【3】但由於阿基米德只求到了正96邊形周長,所以不如後來劉徽和祖沖之來得精確.
阿基米德給出的圓周率範圍是:3.140845...<π< 3.142857..
劉徽給出的π的近似值是3.14159
祖沖之給出的範圍是:3.1415926<π<3.1415927
按你說的想法,測量……你從哪找到符合這種精確度的刻度尺,又如何測量?
注:
【1】劉徽最初可能首先是從用圓的內接正3*2^n邊形面積逼近圓面積的角度考慮的,順便還給出了圓面積與圓周長關係
如果令 為內接正3*2^n邊形面積,那麼用割補法很容易得到:
其中 是圓的內接正3*2^n邊形的周長
等式兩邊取極限就是圓周長和圓面積的換算公式.
【2】清阮元撰《疇人傳》:“後祖沖之更創密法,仍是割之又割耳,未能於徽注之外,別立新術也”
【3】阿基米德的方法是用圓的內接正3*2^n邊形和外切正3*2^n邊形共同逼近圓