为了精确计算圆周率兀,我们采用了正n边形的测量方法,并利用添边技术来逐步提升兀值的精度和验证其准确性。在特定的数值范围内,许多正n多边形计算出的兀值具有相同的有效数字段(我们仅保留有效数据,忽略无效部分),因此将这些具有相同测量结果的正n多边形进行了系统的整理归档。
圆周率兀是一个超越无理数,同时也是数学理论中的一个基本常数。在这里,我们特别展示了正1.47…亿边形的计算数据。
n∈[3,∞)的整数集合中,正n多边形的边数
兀3=2.5980…
兀4=2.8284…
兀5=2.9389…
似乎并没有出现3.14这样的数值,人类的测量过程正是这样逐步深入,兀值在不断增加,向着更高的精度迈进,不断探索更多位的尾部数字…
兀6=3
兀7=3.0371…
兀8=3.0614…
…
兀11=3.0999…
兀(6~11)=3(仅保留整数部分)
兀(12~56)=3.1(小数点后保留一位)
兀(57~93)=3.14(保留两位小数)
兀(94~236)=3.141(保留三位小数)
兀(237~1395)=3.1415(保留四位小数)
兀(1396~2811)=3.14159(保留五位小数)
兀(2812~9819)=3.141592(保留六位小数)
兀(9820~37941)=3.1415926(保留七位小数)
兀(37942~93605)=3.14159265(保留八位小数)
兀(93606~239898)=3.141592653(保留九位小数)
兀(239899~726417)=3.1415926535(保留十位小数)
兀(726418~…)=3.14159265358(保留十一位小数)
兀(2552392~…)=3.141592653589(保留十二位小数)
兀(7444776…)=3.1415926535897(保留十三位小数)
兀(39946593…)=3.14159265358979(保留十四位小数)
兀(147210575)=3.141592653589793(保留十五位小数)
…
随着正n边形边数的增加,兀值的有效数字段也随之延长。
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保留小数位数/ 正n边形边数/有效兀值
(n=3→5的过渡阶段,兀值呈现逐渐增长的趋势…)
0 n≥6(仅保留整数部分3)
1 n≥12 3.1…
2 n≥57 3.14…
3 n≥94 3.141…
4 n≥237 3.1415…
5 n≥1396 3.14159…
6 n≥2812 3.141592…
7 n≥9820 3.1415926…
8 n≥37942 3.14159265…
9 n≥93606 3.141592653…
10 n≥239899 3.1415926535…
11 n≥726418 3.14159265358…
12 n≥ 2552392 3.141592653589…
13 n≥7444776 3.1415926535897…
14 n≥39946593 3.14159265358979…
15 n≥147210575 3.141592653589793
… …
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古希腊的数学家阿基米德通过计算96边形,得到了兀(96)=3.14的近似值(非常接近3.141)。
中国古代魏晋时期的数学家刘徽在计算到正3072边形时,得到了兀值约为3.1416(非常接近3.141592)。
中国古代南北朝时期的数学家祖冲之精确地确定了兀值的范围在(3.1415926,3.1415927)之间。
世界各国的数学家,如马青、拉马努金、高斯、勒让德、波尔文、丘德诺夫斯基、莱布尼茨、鲁道夫、梅钦等,都在各自的领域对圆周率进行了深入的研究,取得了一个个令人瞩目的成果…
1949年,美国计算机成功计算到圆周率的小数点后2037位。
1989年,美国计算机继续计算到10.1亿位。
随后,法国计算机给出了2.7万亿位的圆周率数据。
2011年,计算机技术实现了对圆周率小数点后10万亿位的突破。
2019年,谷歌云计算技术利用4个月的时间,成功计算到圆周率的小数点后31.4万亿位。
2020年,蒂莫西经过303天的努力,成功计算到圆周率的小数点后50万亿位。
2021年,瑞士科学家借助数据分折、可视化和模拟能力中心(DAViS)的一台高性能计算机,历时108天,将圆周率的小数点后位数推到了62.8万亿位。
2022年,中国实现了10亿祖冲之的梦想!仅用一纸一笔和一部手机,就完成了这一壮丽的历史性时刻!