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祖冲之的数学成就:推算出精确圆周率

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:祖冲之在数学上的杰出成就主要在于精确地推算出了圆周率。其实在祖冲之之前,人们对圆周率也曾经进行过计算。祖冲之在刘徽取得成就的基础上,经过长期孜孜不倦地艰苦研究和反复运算,出色地完成了这项艰苦卓绝的工程,他计算出的圆周率在3.1415926和3.1415927之间,在数学史上第一次把圆周率推算精确到小数点的后七位。

祖冲之的数学成就:推算出精确圆周率

公元453年,宋文帝的儿子刘骏继承帝位,号宋孝武帝。这个皇帝在政坛上没有什么大作为,可在他统治时期,国家却出了一位伟大的科学家祖冲之

据说祖冲之小时候,不愿意看经史子集,偏偏对天文学产生了浓厚的兴趣,还好祖父是个开明的人,他觉得自己孙儿即便是不喜欢古文经典,也一样可以成才。这一天,祖父带着小冲之去拜访一个精通天文学的官员何承天。何承天对祖冲之说:“研究天文可是一个苦差事,既升不了官又发不了财,你真的准备钻研它一辈子吗?”

小冲之说:“我不为升官,也不为发财,我就是想弄清楚天地之间的奥秘。”

何承天满意地点点头说:“好样的,有出息。”从此,祖冲之就经常观测日月星辰的运行轨迹,找何承天一起研究天文历法和数学,还研究各种机械制造的技术和方法。刻苦的钻研和丰富的实践,使祖冲之成了杰出的数学家、天文学家和发明家。(www.xing528.com)

祖冲之在数学上的杰出成就主要在于精确地推算出了圆周率。其实在祖冲之之前,人们对圆周率也曾经进行过计算。直到秦汉时期,人们一直都用“径一周三”作为圆周率,这被称为“古率”。但是大家发现古率的误差实在是太大,就改为“圆径一而周三有余”,可到底这个有余有多少,大家始终都是意见不一。到了三国时期,有个叫刘徽的人,采用“割圆术”来计算圆周率,得出圆周率为3.14,并得出结论:圆内接正多边形的边数越多,求得的圆周率值就越精确。

祖冲之在刘徽取得成就的基础上,经过长期孜孜不倦地艰苦研究和反复运算,出色地完成了这项艰苦卓绝的工程,他计算出的圆周率在3.1415926和3.1415927之间,在数学史上第一次把圆周率推算精确到小数点的后七位。直到一千年以后,这项纪录才被一位名叫阿尔·卡西阿拉伯数学家打破。

除此之外,祖冲之还得出了圆周率分数的近似值,即约率为22/7,密率为355/113,取六位小数为3.141592,它是分子分母在1000以内最接近圆周率的分数,这项发现足足比欧洲国家早了一千年。由于密率值是世界上第一次提出,因此有些外国科学家主张称它为“祖率”。

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