祖冲之和圆周率的故事【经典4篇】
祖冲之和圆周率的故事 篇一
祖冲之(429年-500年),字子夏,东晋末年至南朝梁时期的数学家、物理学家、天文学家、地理学家。他是中国古代数学史上的伟大人物之一,被誉为“中国数学史上最早的天才”。
祖冲之的数学成就在古代中国数学史上占有重要地位。他致力于数学知识的研究和推广,对圆周率的计算做出了突出的贡献。在他的著作《周髀算经》中,他以三角形的周长和直径的关系,推导出了圆周率的近似值。
祖冲之通过研究正多边形的内接和外接圆,探索了圆周率的计算方法。他发现,当正多边形的边数越多时,其内接和外接圆的周长越接近圆周率的值。他利用这个原理,通过不断增加正多边形的边数,逼近圆周率的精确值。
祖冲之的计算方法是基于几何图形的,他并没有直接计算圆周率的数值。但他的方法为后来的数学家们提供了宝贵的思路和启示。他的研究成果对后世的数学发展产生了重要影响,为圆周率的计算奠定了基础。
祖冲之的贡献不仅仅局限于圆周率的计算,他还对其他数学问题进行了深入研究。他提出了“天元术”,即均值不变原理,为后来的数学发展提供了重要的思想基础。他还研究了阿基米德原理、浮力定律等物理学和力学问题。
祖冲之的数学成就对中国古代数学的发展起到了积极的推动作用。他的研究方法和思想为后来的数学家们提供了重要的参考和借鉴。他的贡献被广泛认可,并被后世尊为“数学圣人”。
祖冲之和圆周率的故事 篇二
祖冲之(429年-500年)是中国古代数学史上的伟大人物之一,被誉为“中国数学史上最早的天才”。他对圆周率的计算做出了突出的贡献,被后世尊为“数学圣人”。
祖冲之的计算方法是基于几何图形的,他通过研究正多边形的内接和外接圆,逼近圆周率的精确值。他发现,当正多边形的边数越多时,其内接和外接圆的周长越接近圆周率的值。他利用这个原理,通过不断增加正多边形的边数,逐渐逼近圆周率的数值。
祖冲之的研究成果为后来的数学家们提供了宝贵的思路和启示。他的方法虽然并没有直接计算出圆周率的数值,但为后世的数学发展奠定了基础。他的贡献对中国古代数学的发展起到了积极的推动作用。
祖冲之的数学成就不仅仅局限于圆周率的计算,他还对其他数学问题进行了深入研究。他提出了“天元术”,即均值不变原理,为后来的数学发展提供了重要的思想基础。他还研究了阿基米德原理、浮力定律等物理学和力学问题。
祖冲之的研究成果在数学史上具有重要的地位和影响力。他的数学思想和方法为后世的数学发展提供了重要的参考和借鉴。他的贡献被广泛认可,他被尊为“数学圣人”,成为中国古代数学史上的一颗璀璨明珠。
祖冲之和圆周率的故事 篇三
祖冲之在科学发明上是个多面手,他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上试航过,一天可以航行一百多里。他还利用水力转动石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣,但是在那里,可以更加专心研究数学、天文了。
我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法。到了宋朝的时候,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。他根据他长期观察的结果,创制出一部新的历法,叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的.天数,跟现代科学测定的相差不到一秒,可见它的精确程度了。
公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。那时候,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代的人不应该改动。”祖冲之一点也不害怕。他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论,也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。直到祖冲之死了十年之后,他创制的大明历才得到推行。
尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面。他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释,又编写一本《缀术》。他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家。
祖冲之和圆周率的故事 篇四
冲之计算圆周率采用的是三国时刘徽发明的“割圆术”。“割圆术”是在圆内作一个内接正六边形。内接正六边形的每边长都等于半径,其周长正好是半径的6倍,直径的3倍。求出正六边形总的边长,就可以得到圆周的近似值,刘徽用这个办法求出了3.1416的值。
祖冲之从圆的内接正六边形开始,先算内接正12边形的边长,再算内接正24边形、正48边形的边长……边数一倍又一倍的增加,祖冲之一共算到了正12288边形,由此推算出的圆周率为3.14159251.祖冲之认为,从理论说,把圆周这样分割下去是无穷无尽的。但真正计算起来,却是繁难复杂的。最后,祖冲之将圆分割到了24576边形,得到圆周率为3.14159261。
要知道,那时的人既没有计算尺,更没有计算机,全靠用算筹来计算。边数每翻一番,至少要进行7次运算,其中除了加和减,有两次乘方,两次开方。祖冲之算出来的结果有6位小数,估计他在运算过程中,小数至少要保留10位以上。如果没有熟练的技巧和坚持的毅力,是无法完成的。
在祖冲之以前,还有人提出圆周率跟22/7相似,祖冲之称它为“疏率”。他又算出了另一个圆周率的近似值355/111,称为“密率”,因为它更加精密。过了1000年,德国人奥托和荷兰人安托尼兹先后提出355/113这个近似值。欧洲人不知道祖冲之已经提出过“密率”,他们就把这个近似值叫做“安托尼兹率”。现在,人们把它又称为“祖率”,这是对祖冲之非凡成就的肯定。
以后,各国的数学家们继续进行着这项计算。1596年,荷兰数学家卢道夫算出15位小数的圆周率,打破了当时的世界纪录。后来他又将这个数值推进到了35位。18世纪初,圆周率算到了72位。19世纪,又先后求到了140位,200位,500位。1973年,有人花了15年时间,算到了707位。1946年,又有人将它提高到了808位。
1946年,有人用第一台电子计算机花了70个小时,算出了2035位。直到1990年,美国数学家采用新的计算方法,将圆周率算到了4.8亿位。如果把它印成书,可以装订为一本48万页的厚厚的书。尽管如此,它还只是一个近似值。