首先来看圆及其半径和周长的定义:
圆是一个平面上所有与某一定点 O 之间的距离等于某一定值 r 的点的集合。圆的半径是上述定值 r 。
圆的周长是组成圆的曲线的长度。
在圆的定义中,「平面」这一概念很好理解,这里我们用平面直角坐标系描述平面。
然而「距离」这一概念的定义尚不明确。这里我们假定此处的距离是一个函数 d(X,Y) ,它接收2个平面上的点,输出1个实数,这个实数即是两点之间的距离。
以上三种距离的定义都符合以下条件:
- 对于平面上的所有点 X , d(X,X)=0.
- 对于平面上的所有点 X,Y , d(X,Y)=d(Y,X).
- 对于平面上的所有点 X,Y,Z , d(X,Y)+d(Y,Z)\geq d(X,Z). [1]
我们称满足这三个条件的函数为 度规(metric) 。某种意义上,度规是距离的「完全体」。
我们注意到,如果使用切比雪夫距离,那么一个半径为1的圆实际上是一个周长为8的正方形。这符合题主的要求。另外,还有多种度规也符合这种要求,在此不进行例举。
结论:如果认为「世界上的距离」中包含这些满足要求的度规,那么世界上确实存在周长和半径都是整数的圆。这并没有颠覆一切,而且题主比最先发现这事的人晚了几百年。
题外话:整数的 2\pi 倍不可能是个整数这事大佬们已经说清楚了,我就在这整个活(doge
参考
- ^ 证明略。第3个条件又称三角恒等式。