改变世界的科学家
推算圆周率,首创割圆术
改变世界的科学家
果麦编
推算圆周率,首创割圆术
本章字数: 2394

数学家的创造力来源于灵感、抽象思维与专业的技能。灵感稍纵即逝,它只青睐有准备的大脑,只有这样的大脑,才能在灵感冒出来的时刻,敏锐地发现事物之间的联系。

刘徽不仅有严密的逻辑推理能力,而且观察力强,他特别善于观察生活现象并从中总结出数学规律。

一天,刘徽一边散步,一边思考关于计算圆面积的问题,不知不觉中来到了一家石匠的作坊。作坊门口陈列着大小不一的圆形桌面,刘徽上前用手摸了摸边缘,感觉非常光滑。刘徽心里想:“这是用什么工具打造的呢?”带着疑问,他立即走进作坊一探究竟。

经过观察,刘徽发现门口的圆形桌面竟然是用方形的石块加工而成的。石匠先切掉方形石块的4个角,石块变成了8个角的石块,再切掉这8个角……以此类推,随着一个个角被切去,方形石块渐渐变成了圆滑的柱体。

刘徽在心里想道:“原本方形的石块,割去4角后变成了8边形;再割去8角,8边形又变成了16边形……”刘徽茅塞顿开,喊了声:“我找到方法了!”随即转身跑回家中。

半径为10寸的圆,其内接正6、正12、正24和正192边形的面积

望着房间里写满字的草纸和摆弄了成千上万遍的算筹(古人用竹子制成的同样长短、粗细的小木棍,用于记数和计算),刘徽长长地舒了一口气。这时,肚子里又传来了“咕咕”的叫声。刘徽抓起筷子,将家人送来的早已凉透了的饭菜一扫而光。

圆周率取3.14时,相对误差约为0.0005,这个精度完全可以满足日常生活的需要了。可是,刘徽并不满足。后来,他通过计算圆内接正3072边形的面积,将圆周率精确到了小数点后四位(3.1416)。

数学上将这种不断加倍多边形边数的方法称为“割圆术”,刘徽为“割圆术”提供了理论依据与完整的计算方法。关于“割圆术”,刘徽说:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”这正是极限思想在中国数学中的最早应用。

刘徽从生活的平凡小事中得到了启迪,发现了他人没有发现的事情。可见,只要勤于观察和思考,我们就能发现很多有趣的事情和道理。

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