早在公元480年左右,祖冲之计算出圆周率π在3.1415926和3.1415927之间。此外他还得到了π的两个近似值22/7和355/113,分别称之为“约率”和“密率”。为什么他偏要用这两个分数呢?下面给出答案: 不妨先以355/113为例,355/113 = 3.14159292,可以精确到π的第六位小数。现在试试用其他分数,比如314/100=3.14,虽然分子分母的大小跟355/113差不多,但只能精确到第二位小数。刘徽用割圆术得到π的近似值为3927/1250=3.1416,这个分数已经比355/113更复杂了,但也只能精确到第二位小数。 事实上不可能找到比355/113(或22/7)分母更小但又更接近π的分数,这就是为什么用它们表示π的原因。 此外这两个分数是怎么得到的呢? 首先要把π展开成连分数,如下图: 大概就是这个意思:3.1415926... 整数是3,因此π≈ 3;小数0.1415926≈1/7, 记π≈3+1/7; 这个数比π大了一点,1/7换成1/8的话又比π小了,所以就在分母7上再加上一个数,加上1/15差不多,所以记π≈3+1/(7+1/15);不过又比π小了一点,换成1/16又大了,所以又要在分母15上加一个数...这样反复微调分母就可以得到越来越精确的连分数。 现在取连分数的前两项得到π≈3+1/7=22/7,就是前面提到的“约率”;取前三项,π≈3+1/(7+1/15)=333/106;取前四项,π≈3+1/(7+1/(15+1))=355/113,就是前面提到的“密率”。结果出来了吧! 用这种连分数得到的某个数的近似分数叫做这个数的渐进分数。 实际上也可以用下图所示的方法找连分数: 图片来源于百度百科 END 若侵权请联系本公众号 |
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