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拉马努金圆周率

拉马努金圆周率(π的计算公式是什么)

shqlly shqlly 发表于2022-10-21 13:10:50 浏览317 评论0

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π的计算公式是什么

计算公式如下:π=sin(180°÷n)×n公式源于圆形——正无穷边形,当此公式n=∞时π的值误差率为0,π=sin(180°÷1×10¹⁴)×10¹⁴=3.1415926535898。
1、马青公式
π=16arctan1/5-4arctan1/239 这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现。
2、拉马努金公式
1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。
3丘德诺夫斯基公式:
这是由丘德诺夫斯基兄弟发现的,十分适合计算机编程,是目前计算机使用较快的一个公式。以下是这个公式的一个简化版本:
丘德诺夫斯基公式7.韦达的公式 1593年,是π的最早分析表达式。
2/π=√2/2×√(2+√2)/2×√〔2+√(2+√2)〕×~~~

请问,圆周率的公式是什么

圆周率古人计算圆周率,一般是用割圆法。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长。阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;鲁道夫用正262边形得到了35位精度。这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好。随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式。下面挑选一些经典的常用公式加以介绍。除了这些经典公式外,还有很多其它公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。  1、马青公式  π=16arctan1/5-4arctan1/239  这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。  还有很多类似于马青公式的反正切公式。在所有这些公式中,马青公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,马青公式就力不从心了。  2、拉马努金公式  1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。  1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。丘德诺夫斯基公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:  3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法  高斯-勒让德公式:   圆周率这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了。1999年9月,日本的高桥大介和金田康正用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录。  4、波尔文四次迭代式:  这个公式由乔纳森·波尔文和彼得·波尔文于1985年发表的。  5、bailey-borwein-plouffe算法  6.丘德诺夫斯基公式  7.莱布尼茨公式圆周率的计算如下:在圆中画等边的多边形来实现,划分越多越接近圆周率,设圆半径为a1)等边三角形,圆心到三个顶点的距离是一样的,三角形的面积为3√3/4*a^2=1.332a^22)正方形,面积为2a^23)等边五角形,面积为2.377a^24)等边六角形,面积为3√3/2a=2.598a^2从数值可以看到变化趋势:1.332,2,2.377,2.598....越来越接近3.141592654...老祖宗祖冲之就是靠多边形这样计算出来的,只不过他比我们困难,因为那时不能使用三角函数表,还需要自己去计算。我们要得到小数点后超过4位的准确数字,我们也只有自己计算,因为三角函数表就4位有效数字。....这样一直计算下去,其结果将越来越接近π(圆周率),为计算方便,可以从正方形到八边形   π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……π不是个公式,它只是一个定值 c÷2r=π

拉马努金圆司率公式是怎么得到的

1 拉马努金(圆周率)公式
  1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。 1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。

圆周率是怎么推导出来的

古人计算圆周率,一般是用割圆法.即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长.阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;鲁道夫用正262边形得到了35位精度.这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好.随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式.下面挑选一些经典的常用公式加以介绍.除了这些经典公式外,还有很多其它公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了.1、马青公式 π=16arctan1/5-4arctan1/239 这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现.他利用这个公式计算到了100位的圆周率.马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度.因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现.还有很多类似于马青公式的反正切公式.在所有这些公式中,马青公式似乎是最快的了.虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,马青公式就力不从心了.2、拉马努金公式 1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式.这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度.1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位.1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度.1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位.丘德诺夫斯基公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法 高斯-勒让德公式:这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了.1999年9月,日本的高桥大介和金田康正用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录.4、波尔文四次迭代式:这个公式由乔纳森·波尔文和彼得·波尔文于1985年发表的.5、bailey-borwein-plouffe算法 这个公式简称BBP公式,由David Bailey,Peter Borwein和Simon Plouffe于1995年共同发 丘德诺夫斯基公式表.它打破了传统的圆周率的算法,可以计算圆周率的任意第n位,而不用计算前面的n-1位.这为圆周率的分布式计算提供了可行性.6、丘德诺夫斯基公式 这是由丘德诺夫斯基兄弟发现的,十分适合计算机编程,是目前计算机使用较快的一个公式.以下是这个公式的一个简化版本:

最初是怎么将圆周率推算出来的

用的是割圆术,见百度百科:
所谓“割圆术”,是用圆内接正多边形的周长去无限逼近圆周并以此求取圆周率的方法。这个方法,是刘徽在批判总结了数学史上各种旧的计算方法之后,经过深思熟虑才创造出来的一种崭新的方法。
中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即圆周周长与直径的比率为三比一)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。
在刘徽看来,既然用“周三径一”计算出来的圆周长实际上是圆内接正六边形的周长,与圆周长相差很多;那么我们可以在圆内接正六边形把圆周等分为六条弧的基础上,再继续等分,把每段弧再分割为二,做出一个圆内接正十二边形,这个正十二边形的周长不就要比正六边形的周长更接近圆周了吗?如果把圆周再继续分割,做成一个圆内接正二十四边形,那么这个正二十四边形的周长必然又比正十二边形的周长更接近圆周。这就表明,越是把圆周分割得细,误差就越少,其内接正多边形的周长就越是接近圆周。如此不断地分割下去,一直到圆周无法再分割为止,也就是到了圆内接正多边形的边数无限多的时候,它的周长就与圆周“合体”而完全一致了。
按照这样的思路,刘徽把圆内接正多边形的面积一直算到了正3072边形,并由此而求得了圆周率 为3.14和 3.1416这两个近似数值。这个结果是当时世界上圆周率计算的最精确的数据。刘徽对自己创造的这个“割圆术”新方法非常自信,把它推广到有关圆形计算的各个方面,从而使汉代以来的数学发展大大向前推进了一步。以后到了南北朝时期,祖冲之在刘徽的这一基础上继续努力,终于使圆周率精确到了小数点以后的第七位。在西方,这个成绩是由法国数学家韦达于1593年取得的,比祖冲之要晚了一千一百多年。祖冲之还求得了圆周率的两个分数值,一个是“约率” ,另一个是“密率”.,其中 这个值,在西方是由德国的奥托和荷兰的安东尼兹在16世纪末才得到的,都比祖冲之晚了一千一百年。刘徽所创立的“割圆术”新方法对中国古代数学发展的重大贡献,历史是永远不会忘记的。
利用圆内接或外切正多边形,求圆周率近似值的方法,其原理是当正多边形的边数增加时,它的边长和逐渐逼近圆周。早在公元前5世纪,古希腊学者安蒂丰为了研究化圆为方问题就设计一种方法:先作一个圆内接正四边形,以此为基础作一个圆内接正八边形,再逐次加倍其边数,得到正16边形、正32边形等等,直至正多边形的边长小到恰与它们各自所在的圆周部分重合,他认为就可以完成化圆为方问题。到公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德在《论球和阅柱》一书中利用穷竭法建立起这样的命题:只要边数足够多,圆外切正多边形的面积与内接正多边形的面积之差可以任意小。阿基米德又在《圆的度量》一书中利用正多边形割圆的方法得到圆周率的值小于三又七分之一而大于三又七十分之十 ,还说圆面积与外切正方形面积之比为11:14,即取圆周率等于22/7。公元263年,中国数学家刘徽在《九章算术注》中提出“割圆”之说,他从圆内接正六边形开始,每次把边数加倍,直至圆内接正96边形,算得圆周率为3.14或157/50,后人称之为徽率。书中还记载了圆周率更精确的值3927/1250(等于3.1416)。刘徽断言“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”。其思想与古希腊穷竭法不谋而合。割圆术在圆周率计算史上曾长期使用。1610年德国数学家柯伦用2^62边形将圆周率计算到小数点后35位。1630年格林贝尔格利用改进的方法计算到小数点后39位,成为割圆术计算圆周率的最好结果。分析方法发明后逐渐取代了割圆术,但割圆术作为计算圆周率最早的科学方法一直为人们所称道。

圆周率到底怎么算啊

周率是数学上常用到的一个值....,约等于3.142592625.

(一) 公元前利用正多边形计算

公元前1650年,埃及人著的兰德纸草书中提出=(4/3) 3=3.1604。但是对的第一次科学的尝试应归功于阿基米德。 阿基米德计算值是采用内接和外切正多边形的方法。数学上一般把它称为计算机的古典方法。

在公元前3世纪,古希腊的数学非常发达,为了使得数学计算简便,人们选一个以长度为直径的圆。这样圆的周长在任何内接正多边形的周长和任何外切正多边形的周长之间。这样就容易得到的上下界,因为计算内接和外切正多边形的财长比较简单。阿基米德也掌握了这一原理,他从内接和外切严六边形开始,按照这个方法逐次进行下去,就得出12、24、38、96边的内拉和外切正多边形的财长,他利用这一方法最后得到值在223/71,22/7之间,取值为3.14。这一方法和数值发表在他的论文集《圆的量度》中。

我国古代第一个把求圆周率近似值的方法提高到理论高度上来认识的是刘微。他独立地创造了“ 割圆术“ ,并系统而严密地用内接正多边形来求得圆周率的近似值,他从内接正六边形算起,计算到圆内接正192边形的面积,从而得出3.141024<<3.142704这一值,后来他沿着这一思路继续前进,一直算到圆内接正3072边形时,得到了=3927/1250,的值为

3.14159。这是当时得到的最精确的取值。 南北朝时期,我国的大数学家祖冲之采用刘徽的割圆术,一直算到圆内接正24576边形,从而推得: 3.1415926<<3.1415927 这一成果记载在他的著作《缀术》中。可惜的是,这本书已经失传。为了应用方便,祖冲之对圆周率还给出了两个分数值355/113和22/7,前者称之为“ 密率“ ,后者称之为“ 给率“ 。其中“ 密率“355/133是一个很有趣的数字,分母分子恰好是三个最小奇数的重复,既整齐美观、又便于记忆。355/113=3+4 2/(7 2+8 2) 也是很巧妙的组合。它与的实际值相对误差只有0.00000009 。

(二)连分数计算

用连分数计算的人不多,要多次展开。首创连分数的是一个叫盖托蒂的数学家。布朗开罗(1620-1684)得到的表达式为

这个式子源于下式

在一定范围内计算上式,先采用繁分数形式。

再计算

再由

可得

因为在展开式中取的项数有限,所以值没有超过3。

由上可见,计算量很大,是古人对计算感兴趣吗?对现在的年轻人来讲,这是枯燥无味的,古人也许因为娱乐或兴趣而高兴这么干下去。

(三)一些计算圆周率的经典的常用公式

1、1593年,韦达给出

这一不寻常的公式是的最早分析表达式。甚至在今天,这个公式的优美也会令我们赞叹不已。它表明仅仅借助数字2,通过一系列的加、乘、除和开平方就可算出 值。

2、沃利斯1650年给出:

3、Machin 公式

这个公式由英国天文学教授John Machin于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。Machin 公式每计算一项可以得到14位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。

还有很多类似于Machin 公式的反正切公式。在所有这些公式中,Machin 公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,Machin 公式就力不从心了。

4、Ramanujan 公式

下面介绍的算法,在PC 机上计算大约一天时间,就可以得到圆周率的过亿位的精度。这些算法用程序实现起来比较复杂。因为计算过程中涉及两个大数的乘除运算,要用FFT(Fast Fourier Transform) 算法。FFT 可以将两个大数的乘除运算时间由O(n2)缩短为O(nlog(n))。

1914年,印度数学家Srinivasa Ramanujan在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式,这是其中之一。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper 用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。

拉马努金公式

工作记忆是大脑临时储存信息的地方,类似计算机的内存或者CPU缓存,访问速度特别快,但是相对于长期记忆容量很小。因为访问速度太快,往往由潜意识处理。
普通人的工作记忆容量非常小,比如心算四位数乘法,脑子里列竖式,算到第二第三个中间结果就忘了前面的,又得从头算一遍。所以我们思考复杂的问题时,往往要把大问题拆成小问题,用纸笔写下中间结果,解出子问题,再解原问题。
工作记忆小不仅会拖慢计算时间,更致命的是会影响对概念的整体感受。我们理解一个复杂概念的过程其实很像盲人摸象。一开始盲人心里并没有『大象』的整体形象。盲人通过触摸感受到大象各个部位的形象,然后把它们拼到一起,最后得到一个整体形象,这时候才能从一个更高的层面去思考大象,比如说大象怎么运动,大象怎么吃饭等等。这个拼的过程需要把之前的形象都放到工作记忆中。如果这个人最多能记住3个部位,但是大象总共有10个部位,他就得先把3个部位拼一起当成整体,然后再把3个整体拼一起,这样最少拼5次才能得到大象的整体形象。如果第一次拿到的3个部位不是相邻的部位,比如拿到的是鼻子、尾巴、肚子,就没法拼成整体,这个人还得重新从长期记忆里找出别的部位一个个尝试拼起来,花的时间就更长了。假如概念的复杂度超过了你思考的精力极限,你很可能永远都无法建立这个概念的整体感受,更不用说这个概念和其他复杂概念的关系了。
拉马努金的工作记忆容量非常巨大,他可以同时把好几个复杂公式放到工作记忆中做实验,猜测他们的关系,然后构造出更复杂的公式。因为很多计算在潜意识中进行,对他来说就好像这些公式自己蹦出来一样

圆周率是怎样计祘的

π=16arctan1/5-4arctan1/239
这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。
还有很多类似于马青公式的反正切公式。在所有这些公式中,马青公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,马青公式就力不从心了。下面介绍的算法,在PC机上计算大约一天时间,就可以得到圆周率的过亿位的精度。这些算法用程序实现起来比较复杂。因为计算过程中涉及两个大数的乘除运算,要用FFT(Fast Fourier Transform)算法。FFT可以将两个大数的乘除运算时间由O(n2)缩短为O(nlog(n))。
2、拉马努金公式
1914年,印度数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。
1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。丘德诺夫斯基公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:
3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法
高斯-勒让德公式:
这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了。1999年9月,日本的高桥大介和金田康正用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录。
4、波尔文四次迭代式:
这个公式由乔纳森·波尔文和彼得·波尔文于1985年发表,它四次收敛于圆周率。
5、bailey-borwein-plouffe算法
这个公式简称BBP公式,由David Bailey, Peter Borwein和Simon Plouffe于1995年共同发表。它打破了传统的圆周率的算法,可以计算圆周率的任意第n位,而不用计算前面的n-1位。这为圆周率的分布式计算提供了可行性。1997年,白劳德找到了一个比BBP快40%的公式。

圆周率公式

圆周率公式
1、马青公式
π=16arctan1/5-4arctan1/239
这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。
还有很多类似于马青公式的反正切公式。在所有这些公式中,马青公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,马青公式就力不从心了。
2、拉马努金公式
1914年,印度天才数学家拉马努金在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。
1989年,大卫·丘德诺夫斯基和格雷高里·丘德诺夫斯基兄弟将拉马努金公式改良,这个公式被称为丘德诺夫斯基公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年丘德诺夫斯基兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。丘德诺夫斯基公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:
3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法
高斯-勒让德公式:
圆周率这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了。1999年9月,日本的高桥大介和金田康正用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录。

拉马努金的公式有哪些

拉马努金的所有公式是圆周率是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,也等于圆形之面积与半径平方之比。

圆周率(Pai)是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数。π也等于圆形之面积与半径平方之比。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。 在分析学里,π可以严格地定义为满足sin x = 0的最小正实数x。

相关内容解释

圆周率,一般以π来表示,是一个在数学及物理学普遍存在的数学常数。它定义为圆形之周长与直径之比值。它圆周率π也等于圆形之面积与半径平方之比值。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。 在分析学上,π可以严格地定义为满足sin(x) = 0的最小正实数x。2011年6月部分学者认为圆周率定义不合理,要求改为6.28。

π是第十六个希腊字母,本来它是和圆周率没有关系的,但大数学家欧拉从一七三六年开始,在书信和论文中都用π来表示圆周率。因为他是大数学家,所以人们也有样学样地用π来表示圆周率了。

但π除了表示圆周率外,也可以用来表示其他事物,在统计学中也能看到它的出现。π=Pai(π=Pi)古希腊欧几里德《几何原本》(约公元前3世纪初)中提到圆周率是常数,中国古算书《周髀算经》( 约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,也认为圆周率是常数。