eπ等无穷不循环小数在电脑发明前怎么计算出来的
eπ等无穷不循环小数在发明前怎么计算出来的
根据家的考证,早在夏代以前原始部落时期,我国就有圆形的建筑物和器皿。在中国最早的算书《周髀算经》(公元前2世纪)里,已经指出了“圆径一而周三”(即π=3)。西汉末年、王莽命刘歆(公元前50-23年)制定度量的新标准,根据推算,他所用的圆周率有3.1547,3.1992,3.1498,3.2031等几个值,而没有统一的标准,但已经比径一周三更进一步了。东汉张衡(公元78-139年)认为π= =3.1623,比印度、阿拉伯数学家算出同样结果约早500年。   三国魏景元四年(公元263年),数学家刘徽在整理《九章算术》一书时,提出了“割圆术”。他从圆内接六边形算边,令边数一倍一倍地增加,逐个算出六边形、十二边形、二十四边形、四十八边形、九十六边形、一百九十二边形周长与直径的比值,得到了π的近似值为3.14。他还特别声明:“此率尚微少”,意思是这只是π的不足近似值。   刘徽对π的推算,是对人类的一大贡献。后人为了纪念他,就把π=3.14这个数值叫做“徽率”。   到了南北朝,伟大的数学家祖冲之(公元426-500年)对π的推算,达到了空前的高峰,他算出3.1415926<π<3.1415927。   在世界上,计算圆周率精确到小数点后七位的,祖冲之是第一人,后人称之为“祖率”。   “祖率”这个纪录保持了近一千年,后才被16世纪的阿尔卡西(Al——Kashi)打破。祖冲之还同时得出了π的分数形式的近似值:约率是 ,密度是 。这两个分数,是分母小于7和113的一切分数中,最接近π值的最佳分数,德国人奥托(Valentius Otto)在1573年才获得这个值。   在现在,利用计算机已经把π的值算到了小数点后几十万位了。   π是一个什么样的数呢?   π是一个无限不循环的小数。也就是说,π是一个无理数。   法国数学家勒让德(Legendre,1752-1833)曾猜测说:“π不是有理系数方程的根”。后来,人们把有理系数方程的根称为代数数,不是代数数的叫做超越数。这样,所有的有理数和一部分无理数是代数数。勒让德的猜测实际上说π是一个超越数。   在高等数学里,抽象地证明超越数的存在性,并不十分困难。但具体地证明某一个特定的数,例如π和e是超越数,在历史上是一件十分困难的事情。   e=2.718…,也是一个无理数,常用来作为对数的底数,这种对数称为自然对数。1873年,法国数学家埃尔米特(Hermite,1822-1901)给出了e是超越数的证明,但他认为证明π的超越性更为困难。他在给友人的信中写道:“我不敢试着证明π的超越性。如果其他人承担这项工作,对于他们的成功没有比我更高兴的人了。但请相信我,我亲爱的朋友,这决不会不使他们花去一些力气。”1882年,英国数学家林德曼(F.Lindemann,1852-1939)证明了π是超越的,从而解决了一些几何作图问题。     π=3.1415926…又是一个神秘的数字。   有人发现,π的前1位小数、前3位小数、前7位小数和分别是前1个自然数、前3个自然数、前7个自然数之和。   1=1;   1+4+1=1+2+3=6   1+4+1+5+9+2+6=1+2+3+4+5+6+7=28。   这真是惊人的巧合!   π的前6个有效数字314159是一个素数,也是一个逆素数(倒过来读951413也是一个素数)。314159的补数是796951(互为补数是指两个数的对应数位上的数字之和等于10),它也是一个素数!   有趣的是,把前6个有效数字分成三个两位数:31、41、59,这三个数都是孪生素数中的一个(孪生素数是指相差为2的两个素数):29与31,41与43,59与61是三对孪生素数。   深入研究,还会发现一些奇特的现象。例如,π的小数点后从13位数字开始,连续的十八个数字具有相当的对称性: 其中79,32,38是关于26对称的。   79,32,38这三个数的所有数字之和7+9+3+2+3+8=32.32是一个很特殊的数,一系列现象可以与它联系起来:水在华氏32°结冰,水晶体分32类,人的牙齿有32颗,32个电子可充满原子的第四级轨道,基本粒子有32种长命粒子,……   这又是惊人的巧合!   更有趣的是,π的小数点后一百个数字: π=3.1415926535897932384626433832795028841971693993151058209749445923078164062862089986280348253421170679…