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圆周率是五年级学的。《五年级数学》是2008年6月1日由华东师范大学出版社出版图书,由华东师范大学出版社编写组编写。本书主要对五年级数学知识进行归纳整理及讲解。圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,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,可以严格地定义为满足sinx=0的最小正实数x。圆周率用字母π(读作pài)表示,是一个常数(约等于3.141592654),是代表圆周长和直径的比值。是一个无理数,即无限不循环小数。在日常生活中,都用3.14代表圆周率去进行近似计算。而用十位小数3.141592654便足以应付计算。即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,充其量也只需取值至小数点后几百个位。
在古代这个问题几乎是依赖于对实验的归纳.人们在经验中发现圆的周长与直径有着一个常数的比,并把这个常数叫做圆周率(西方记做π).于是自然地,圆周长就是
C = π * d 或者C=2*π*r
其中d是圆的直径,r是圆的半径.
后来的古代数学家们就想办法算出这个π的具体值来,最早的数学家刘微用的是“割圆术”的方法,也就是用圆的内接正多边形和外切正多边形的周长逼近圆周长,求得圆接近192边型,求得圆周率大约是3.14.
割圆术的大致方法在中学的数学教材上就有.然而必须看到,它很大程度上只是计算圆周率的方法,而圆周长是C = π * d似乎已经是事实了,这一方法仅仅是定出π的值来.我们仔细想想就知道这样做有问题,因为他们并没有从逻辑上证明圆的周长确实正比于直径,更进一步说他们甚至对周长的概念也仅是直观上的、非理性的.
真正从理论上严密推导圆的周长必须依赖近代的分析数学,包括微积分的使用才行.
现在推导圆周长最简洁的办法是用积分.C = 2π * r
(注:三角函数一般的定义是依赖于圆的周长或面积的,为了避免逻辑上的循环论证,可以把三角函数按收敛的幂级数或积分来定义而不依赖于几何,此时圆周率就不是由圆定义的常数,而是由三角函数周期性得到的常数)
如果不需要更多的理论讨论,上面的做法就足够了.当然更确切地,我们或许还需要知道在数学上曲线的周长是如何定义的,以及圆的周长的存在性问题.这里就一时之间说不清了.
周长面积:C=π d C=2π r
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我是西楚号的签约作者“呼延梓熙”
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