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根號 2 與根號 3 之和約等於 π,這是巧合,還是有什麽特殊意義?

2020-10-07知識

高贊說的沒錯

本質上就是圓的外切正六邊形的面積

S_{1}=6\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{2\sqrt{3}}{3}r^{2}=2\sqrt{3}r^{2}

和內接正八邊形的面積

S_{2}=8\cdot\frac{1}{2}r^{2}\sin\frac{\pi}{4}=2\sqrt{2}r^{2}

的平均值

實際上,在數學史中,利用圓的內接或外切正多邊形的周長或面積,去逼近圓的周長或面積,是早期數學家們的常規思路,舉兩個例子:

考慮一個數列問題:

數列 \left\{ a_{n} \right\} 、 \left\{ b_{n} \right\} ,滿足 a_{1}=2\sqrt{3} , b_{1}=3 , a_{n+1}=\frac{2a_{n}b_{n}}{a_{n}+b_{n}} , b_{n+1}=\sqrt{a_{n+1}b_{n}} .

求數列 \left\{ a_{n} \right\} 、 \left\{ b_{n} \right\} 的通項公式.

這實際上是2200多年前,古希臘數學家阿基米德使用的割圓術

他本質上使用圓的外切正 3\cdot2^{n} 邊形的周長,以及內接正 3\cdot2^{n} 邊形的周長,去逼近圓周長

而 a_{n} 和 b_{n} 的幾何意義,分別是圓的外切正 3\cdot2^{n} 邊形的周長與圓直徑的比值,以及內接正 3\cdot2^{n} 邊形的周長與圓直徑的比值

詳見:

而劉徽則使用了另一種方法:

定義 A_{n} 為圓的內接正 3\cdot2^{n} 邊形的面積, l_{n} 為圓的內接正 3\cdot2^{n} 邊形的邊長

那麽由幾何關系,顯然有:

A_{n+1}=3\cdot 2^{n-1}\cdot r\cdot l_{n}

令圓面積為 A ,(根據幾何關系)則有如下 劉徽不等式

A_{n+1}<A<2A_{n+1}-A_{n}


劉徽使用圓的內接正 3\cdot2^{n} 邊形的面積去逼近圓面積

詳見: