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祖沖之和圓周率的故事
祖沖之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一個管理朝廷建筑的長官。祖沖之長在這樣的家庭里,從小就讀了不少書,人家都稱贊他是個博學的青年。他特別愛好研究數學,也喜歡研究天文歷法,經常觀測太陽和星球運行的情況,并且做了詳細記錄。下面是小編收集整理的祖沖之和圓周率的故事,希望大家喜歡。
祖沖之和圓周率的故事 1
祖沖之在科學發明上是個多面手,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉彎,車上的銅人總是指著南方;他又造過“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上試航過,一天可以航行一百多里。他還利用水力轉動石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個專門研究學術的官署“華林學省”工作。他對做官并沒有興趣,但是在那里,可以更加專心研究數學、天文了。
我國歷代都有研究天文的官,并且根據研究天文的結果來制定歷法。到了宋朝的時候,歷法已經有很大進步,但是祖沖之認為還不夠精確。他根據他長期觀察的結果,創制出一部新的歷法,叫做“大明歷”(“大明”是宋孝武帝的年號)。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點之間的時間)的'天數,跟現代科學測定的相差只有五十秒;測定月亮環行一周的天數,跟現代科學測定的相差不到一秒,可見它的精確程度了。
公元462年,祖沖之請求宋孝武帝頒布新歷,孝武帝召集大臣商議。那時候,有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對,認為祖沖之擅自改變古歷,是離經叛道的行為。祖沖之當場用他研究的數據回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說:“歷法是古人制定的,后代的人不應該改動。”祖沖之一點也不害怕。他嚴肅地說:“你如果有事實根據,就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。”宋孝武帝想幫助戴法興,找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論,也一個個被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新歷。直到祖沖之死了十年之后,他創制的大明歷才得到推行。
盡管當時社會十分動亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學。他更大的成就是在數學方面。他曾經對古代數學著作《九章算術》作了注釋,又編寫一本《綴術》。他的最杰出貢獻是求得相當精確的圓周率。經過長期的艱苦研究,他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學家。
祖沖之和圓周率的故事 2
沖之計算圓周率采用的是三國時劉徽發明的“割圓術”。“割圓術”是在圓內作一個內接正六邊形。內接正六邊形的每邊長都等于半徑,其周長正好是半徑的6倍,直徑的3倍。求出正六邊形總的邊長,就可以得到圓周的近似值,劉徽用這個辦法求出了3.1416的值。
祖沖之從圓的內接正六邊形開始,先算內接正12邊形的邊長,再算內接正24邊形、正48邊形的邊長……邊數一倍又一倍的增加,祖沖之一共算到了正12288邊形,由此推算出的圓周率為3.14159251.祖沖之認為,從理論說,把圓周這樣分割下去是無窮無盡的。但真正計算起來,卻是繁難復雜的。最后,祖沖之將圓分割到了24576邊形,得到圓周率為3.14159261。
要知道,那時的人既沒有計算尺,更沒有計算機,全靠用算籌來計算。邊數每翻一番,至少要進行7次運算,其中除了加和減,有兩次乘方,兩次開方。祖沖之算出來的結果有6位小數,估計他在運算過程中,小數至少要保留10位以上。如果沒有熟練的技巧和堅持的毅力,是無法完成的.。
在祖沖之以前,還有人提出圓周率跟22/7相似,祖沖之稱它為“疏率”。他又算出了另一個圓周率的近似值355/111,稱為“密率”,因為它更加精密。過了1000年,德國人奧托和荷蘭人安托尼茲先后提出355/113這個近似值。歐洲人不知道祖沖之已經提出過“密率”,他們就把這個近似值叫做“安托尼茲率”。現在,人們把它又稱為“祖率”,這是對祖沖之非凡成就的肯定。
以后,各國的數學家們繼續進行著這項計算。1596年,荷蘭數學家盧道夫算出15位小數的圓周率,打破了當時的世界紀錄。后來他又將這個數值推進到了35位。18世紀初,圓周率算到了72位。19世紀,又先后求到了140位,200位,500位。1973年,有人花了15年時間,算到了707位。1946年,又有人將它提高到了808位。
1946年,有人用第一臺電子計算機花了70個小時,算出了2035位。直到1990年,美國數學家采用新的計算方法,將圓周率算到了4.8億位。如果把它印成書,可以裝訂為一本48萬頁的厚厚的書。盡管如此,它還只是一個近似值。
祖沖之和圓周率的故事 3
祖沖之,生活在我國南北朝時期(約公元429年—公元500年),是范陽遒縣(今河北淶水縣)人,他是一位杰出的數學家和天文學家。祖沖之最為人稱道的成就之一,就是他對圓周率的精確計算。
在祖沖之之前,人們已經對圓周率有了一定的認識,但數值的精確度并不高。祖沖之在前人研究的基礎上,通過不懈努力,終于推算出圓周率π的值在3.1415926和3.1415927之間,這是當時世界上最精確的圓周率數值,比歐洲早了1000多年。
更令人贊嘆的是,祖沖之還提出了圓周率的兩個近似分數值:約率22/7和密率355/113。其中,密率355/113的精確度極高,其小數點后六位都與圓周率的真實值一致,這在當時是非常了不起的成就。
祖沖之是如何計算出這一精確數值的`,史書上并沒有詳細記載。但可以想象,這一成果背后一定付出了巨大的努力和耐心。他的這一貢獻,不僅在中國數學史上留下了濃墨重彩的一筆,也為世界數學的發展做出了重要貢1。
祖沖之和圓周率的故事 4
祖沖之從小就對數學和天文學有著濃厚的興趣,他尤其癡迷于圓周率的計算。相傳,有一天夜里,祖沖之翻來覆去睡不著,腦海中一直盤旋著圓周率的問題。他想起《周髀算經》上說的“圓周的長是直徑的3倍”,但總覺得這個說法不夠精確。
為了驗證自己的想法,祖沖之天還沒亮就起床,拉著媽媽要了一根繩子,跑到大路上等候馬車。當馬車經過時,他要求量馬車的輪子,經過反復測量和計算,他發現圓周長確實大于直徑的3倍,但具體大多少,他還需要進一步的研究。
這個問題一直困擾著祖沖之,直到他40多歲時,才終于解開了這個謎。他推算出圓周率的精確數值,并提出了約率和密率,這一成就不僅在中國,而且在世界數學史上都具有重要意義。
祖沖之的故事告訴我們,科學探索需要堅定的信念、不懈的`努力和無盡的追求。正是有了像祖沖之這樣偉大的科學家,人類才能不斷推動科學的發展,創造更加美好的未來。
祖沖之和圓周率的故事 5
祖沖之(約公元429年—公元500年),字文遠,范陽遒縣(今河北淶水縣)人,南北朝時期的杰出數學家、天文學家。他最為人所知的成就之一,就是精確計算出了圓周率π的值。
在祖沖之之前,雖然已有數學家如劉徽等人對圓周率進行了估算,但他們的結果并未達到很高的精度。祖沖之在前人的基礎上,采用了一種稱為“割圓術”的方法,通過不斷增加圓內接正多邊形的邊數來逼近圓的周長,從而得到更為精確的圓周率值。這種方法需要極大的'耐心和精確的計算能力,但祖沖之和他的兒子祖暅(或作祖恒)一起,經過無數次的計算和驗證,最終得出了圓周率π的值在3.1415926和3.1415927之間,這是世界上第一個將圓周率精確到小數點后七位的數值。
此外,祖沖之還提出了圓周率的兩個近似分數值:約率22/7和密率355/113。其中,密率355/113的精度非常高,甚至在現代計算機出現之前,都一直是圓周率的一個常用近似值。這一成就比歐洲早了1000多年,充分展示了祖沖之在數學領域的卓越貢獻。
祖沖之和圓周率的故事 6
祖沖之對圓周率的癡迷和探索,不僅僅體現在他精確的計算結果上,更體現在他對這一問題的持續關注和深入思考上。
相傳,祖沖之小時候就對《周髀算經》中“徑一周三”的說法產生了疑問。他認為,圓的周長應該大于直徑的三倍,但具體大多少,卻是一個難以解答的問題。這個疑問一直縈繞在他的心頭,促使他不斷地探索和研究。
為了驗證自己的猜想,祖沖之甚至不惜在深夜叫醒母親,要了一根繩子跑到大路上等候馬車。當馬車經過時,他迅速測量車輪的周長和直徑,試圖通過實際測量來找到答案。雖然這種方法在當時看來有些簡陋和粗糙,但正是這種對科學的執著和熱愛,讓祖沖之在圓周率的研究上取得了舉世矚目的成就。
總的來說,祖沖之和圓周率的故事是一段充滿智慧、毅力和創新的.傳奇。他用自己的努力和才華,為數學領域的發展做出了不可磨滅的貢獻,也為我們留下了寶貴的精神財富。
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