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趣味數(shù)學(xué)手抄報(bào)圖片

時(shí)間:2024-05-28 06:16:35 學(xué)人智庫(kù) 我要投稿
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  數(shù)學(xué)趣聞:圓周率的創(chuàng)始人

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  祖沖之(公元429年─公元500年)是我國(guó)杰出的數(shù)學(xué)家,科學(xué)家。南北朝時(shí)期人,漢族人,字文遠(yuǎn)。生于未文帝元嘉六年,卒于齊昏侯永元二年。祖籍范陽(yáng)郡遒縣(今河北淶水縣)。其主要貢獻(xiàn)在數(shù)學(xué)、天文歷法和機(jī)械三方面。在數(shù)學(xué)方面,他寫了《綴術(shù)》一書,被收入著名的《算經(jīng)十書》中,作為唐代國(guó)子監(jiān)算學(xué)課本,可惜后來(lái)失傳了。祖沖之還和兒子祖暅一起圓滿地利用「牟合方蓋」解決了球體積的計(jì)算問(wèn)題,得到正確的球體積公式。在機(jī)械學(xué)方面,他設(shè)計(jì)制造過(guò)水碓磨、銅制機(jī)件傳動(dòng)的指南車、千里船、定時(shí)器等等。此外,對(duì)音樂(lè)也研究。他是歷史上少有的博學(xué)多才的人物。

  祖沖之在數(shù)學(xué)上的杰出成就,是關(guān)于圓周率的計(jì)算.秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率".后來(lái)發(fā)現(xiàn)古率誤差太大,圓周率應(yīng)是"圓徑一而周三有余",不過(guò)究竟余多少,意見(jiàn)不一.直到三國(guó)時(shí)期,劉徽提出了計(jì)算圓周率的科學(xué)方法--"割圓術(shù)",用圓內(nèi)接正多邊形的周長(zhǎng)來(lái)逼近圓周長(zhǎng).劉徽計(jì)算到圓內(nèi)接96邊形, 求得π=3.14,并指出,內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)越多,所求得的π值越精確.祖沖之在前人成就的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)刻苦鉆研,反復(fù)演算,求出π在 3.1415926與3.1415927之間.并得出了π分?jǐn)?shù)形式的近似值,取22/7為約率,取355/113為密率,其中355/113取六位小數(shù)是 3.141592,它是分子分母在16604以內(nèi)最接近π值的分?jǐn)?shù).祖沖之究竟用什么方法得出這一結(jié)果,現(xiàn)在無(wú)從考查.若設(shè)想他按劉徽的"割圓術(shù)"方法去求的話,就要計(jì)算到圓內(nèi)接12288邊形,這需要花費(fèi)多少時(shí)間和付出多么巨大的勞動(dòng)啊!由此可見(jiàn)他在治學(xué)上的頑強(qiáng)毅力和聰敏才智是令人欽佩的.祖沖之計(jì)算得出的密率, 外國(guó)數(shù)學(xué)家獲得同樣結(jié)果,已是一千多年以后的事了.為了紀(jì)念祖沖之的杰出貢獻(xiàn),有些外國(guó)數(shù)學(xué)史家建議把π=叫做"祖率".

  祖沖之博覽當(dāng)時(shí)的名家經(jīng)典,堅(jiān)持實(shí)事求是,他從親自測(cè)量計(jì)算的大量資料中對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)過(guò)去歷法的嚴(yán)重誤差,并勇于改進(jìn),在他三十三歲時(shí)編制成功了《大明歷》,開(kāi)辟了歷法史的新紀(jì)元.

  祖沖之還與他的兒子祖暅(也是我國(guó)著名的數(shù)學(xué)家)一起,用巧妙的方法解決了球體體積的計(jì)算.他們當(dāng)時(shí)采用的一條原理是:"冪勢(shì)既同,則積不容異."意即,位于兩平行平面之間的兩個(gè)立體,被任一平行于這兩平面的平面所截,如果兩個(gè)截面的面積恒相等,則這兩個(gè)立體的體積相等.這一原理,在西文被稱為卡瓦列利原理, 但這是在祖氏以后一千多年才由卡氏發(fā)現(xiàn)的.為了紀(jì)念祖氏父子發(fā)現(xiàn)這一原理的重大貢獻(xiàn),大家也稱這原理為"祖暅原理".

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