数学小知识:奇妙的圆形
圆是一个看起来简单但实际上很奇妙的圆。古代人最早在阴历15日从太阳和月亮得到圆的概念。即使是现在,太阳和月亮也被用来形容一些圆形的东西,如月亮门,月亮竖琴,月亮贝壳,太阳珊瑚等。
谁画了第一个圈?十万多年前古人制造的石球非常圆。如前所述,穴居人在18000年前在动物牙齿、砾石和石头珠子上钻孔,其中一些是圆形的。穴居人使用一种尖锐的装置来钻孔,这种装置不能从一边穿透,然后从另一边钻孔。石器的尖端是圆的中心,其宽度的一半是半径。通过一圈又一圈的旋转可以钻出一个圆孔。后来在陶器时代,许多陶器是圆形的。圆形陶器是将泥放在转盘上制成的。当人们开始纺纱时,他们也制造圆形的石头或陶器纺锭。
六千年前,Xi的半坡人建造了面积超过10平方米的圆形房屋。
古代人还发现滚圆木头可以节约能源。后来,当他们搬运重物时,他们在大树和巨石下滚动一些圆木,这当然比搬运它们节省了更多的能量。当然,因为圆木在重物作用下是不固定的,所以必须把圆木从后向前卷起来,垫在重物的前部。大约6000年前,美索不达米亚人制造了世界上第一个*,一个圆木板。大约4000年前,人们在木制框架下固定圆木板,这成为了第一辆汽车。因为车轮的中心固定在轴上,并且车轮的中心在长度上总是与圆周相等,所以只要道路平坦,汽车就可以平衡地向前行驶。
我能画圆,但我不一定知道圆的性质。古埃及人相信圆圈是上帝赐予的神圣形象。直到2000多年前我国的墨子(约公元前468- 376年)才定义了一个圆:“一所中学有同样的长度。”这意味着一个圆有一个中心,从中心到圆周的长度是相等的。这个定义比希腊数学家欧几里德(约公元前330- 275年)定义的圆早100年。
周长,也就是周长与直径的比率,是一个非常奇怪的数字。《周易suan经》中有“一周为三周”的说法,圆周率被认为是3,这只是一个近似值。当美索不达米亚人制造第一个*时,他们只知道圆周率是3。魏晋时期的刘徽在公元263年记下了《算术九章》。他发现“一周又三周的直径”只是圆周与圆内正六边形直径的比值。他创立了割线圆技术,并认为当一个圆内的正多重连通边的数量无限增加时,圆周将接近圆的圆周。他计算了圆周率为3072的正多边形的圆周率,π=3927/1250,请把它转换成十进制,看看近似值是多少?刘辉将极限概念应用于解决实际数学问题,这也是世界数学史上的一项重要成就。
祖冲之(公元429-500年)继续在先前计算的基础上进行计算,发现3.1415926和3.1415927之间的圆周率是世界上最早的精确的小数点后七位数值。他还用两个分数值表示圆周率:22/7叫做近似率,355/113叫做密度率。
请将这两个分数转换成小数,看看有多少个小数与今天已知的圆周率相同?在欧洲,直到16世纪,也就是1000年后,德国人奥托(公元1573年)和安托尼才获得了这个数字。现在我们有了电子计算机,圆周率在小数点后已经超过1000万。
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