Проектная работа"История числа пи"

Проект «История числа ПИ»

                           Работа: Шомаховой Инессы

Руководитель: Архестова В.М.

                                                                             2020г.

Оглавление

1. Введение
2. Основная часть
3. Практическая часть
  Заключение
  Литература

Введение

Среди иррациональных чисел есть особое число, точными вычислениями которого занимаются ученые уже много веков. Оно встретилось мне при изучении темы «Длина окружности и площадь круга».

Число π является одним из интереснейших чисел, встречающихся при изучении математики. С числом π связано много интересных фактов, поэтому оно вызывает интерес к изучению.

Услышав об этом числе много интересного, я решила путём изучения дополнительной литературы и поиска в Интернете узнать как можно больше информации о нём.

Гипотеза - я предполагаю, что число Пи действительно вездесущее число, это не только отношение длины окружности к диаметру, оно входит в большое число различных формул, поэтому интересно глубже выяснить природу числа π. Предмет исследования - число π.

Цель: Исследовать историю числа Пи.

Задачи

1.      Изучить историю происхождения числа Пи.

2.      Выяснить действительно ли длина всех окружностей приближённо равно 3.14…

3.      Изучить литературу и найти информацию об происхождение числа Пи.

Основная часть

История числа Пи

История числа Пи остаётся загадкой. Известно, что ещё строители древнего Вавилона использовали эту величину для проектирования. Сохранились клинописные таблички возрастом в несколько тысяч лет, которые содержали задачи, решение которых предусматривало использование числа Пи. Однако мнение о точном значении этой величины среди учёных разных стран было неоднозначным.

Так в городе Сузы, расположенном в двухстах километрах от Вавилона, была найдена табличка, где число Пи указывалось как 3 ¹/8.

В Древнем Вавилоне было обнаружено, что радиус окружности в качестве хорды входит в неё шесть раз, именно там впервые было предложено поделить круг на 360 градусов.

Отметим к слову, что аналогичное геометрическое действие было сделано и с орбитой Солнца, что навело древних учёных на мысль, что в году должно быть примерно 360 дней.

Однако, вот в Египте число Пи было равно 3,16, а в древней Индии – 3, 088, в древней Италии – 3,125. Архимед же считал, что эта величина равна дроби 22/7.

Наиболее точно число Пи было вычислено китайским астроном Цзу ЧуньЧжи в V веке н.э.

Для этого он дважды написал нечётные числа 11 33 55, затем разделил их пополам, первую часть поместил в знаменатель дроби, а вторую часть – в числитель, таким образом получилась дробь 355/113.

Что удивительно, значение совпадает с современными вычислениями вплоть до седьмого знака…

Кто же дал первое официальное название этой величине?

Считается, что в 1647 году математик Оутрейд назвал греческой буквой π длину окружности, взяв для этого первую букву греческого слова περιφέρεια — «периферия».

Но в 1706 году вышла работа английского преподавателя Ульяма Джонса «Обозрение достижений математики», в которой он обозначал буквой Пи уже отношение длины окружности к её диаметру. Окончательно данный символ был закреплён в XX веке математиком Леонардом Эйлером.

Учитывая такую загадочность, в Сиэтле на ступенях перед зданием Музея искусств числу Пи поставлен памятник.

День рождения числа Пи

Математики празднуют день рождения Пи, причём этих дней два. Первый раз день Пи отмечают 14 марта, как бы символизируя 3 месяц и 14 день, причём поздравлять нужно друг друга ровно в 1 час 59 минут и 26 секунд, ведь число Пи - 3, 1415926... Второй раз можно праздновать день рождения 22.07 - это число соответствует "приближенному Пи", записанному Архимедом в виде дроби.

Этот праздник придумал в 1987 году физик из Сан-Франциско Ларри Шоу. В этот день читают хвалебные речи в честь числа π пекут и едят «пи-рог» («Pipie») с изображением греческой буквы «пи» или с первыми цифрами самого числа, пьют напитки и играют в игры, начинающиеся на «пи», решают математические головоломки и загадки, водят хороводы вокруг предметов, связанных с этим число.

Интересные факты о числе Пи

1. История числа насчитывает не одно тысячелетие, почти столько, сколько существует наука математика. Конечно, точное значение числа рассчитали не сразу. Поначалу отношение длины окружности к диаметру считали равным 3. Но с течением времени, когда начала развиваться архитектура, потребовалось более точное измерение.

2. В разные эпохи и у разных народов число Пи имело разное значение. Например, в Древнем Египте оно равнялось 3,1604, у индусов оно приобрело значение 3,162, китайцы пользовались числом, равным 3,1459. С течением времени π рассчитывали все точнее, а когда появилась вычислительная техника, то есть компьютер, оно стало насчитывать более 4 миллиардов знаков.

3. Математики всего мира не прекращают вести исследования, связанные с числом Пи. Оно буквально окутано некой тайной. Некоторые теоретики даже полагают, что в нем заключена вселенская истина. Чтобы обмениваться знаниями и новой информацией о Пи, организовали Пи-клуб. Вступить в него непросто, нужно иметь незаурядную память. Так, желающих стать членом клуба экзаменуют: человек должен по памяти рассказать как можно больше знаков числа Пи.

4. Придумали даже различные техники для запоминания числа Пи после запятой. Например, придумывают целые тексты. В них слова имеют то же количество букв, что и соответствующая цифра после запятой. Чтобы еще упростить запоминание такого длинного числа, сочиняют стихи по тому же принципу.

Члены Пи-клуба частенько развлекаются таким образом, а заодно тренируют память и сообразительность. Например, такое хобби было у Майка Кейта, который восемнадцать лет назад придумал рассказ, каждое слово в котором равнялось почти четырем тысячам (3834) первых знаков числа Пи.

5. Есть даже люди, поставившие рекорды по запоминанию знаков Пи. Так, в Японии Акира Харагучи наизусть выучил больше восьмидесяти трех тысяч знаков. А вот отечественный рекорд не такой выдающийся. Житель Челябинска сумел наизусть произнести только две с половиной тысячи чисел после запятой числа Пи.

6. Есть любопытное совпадение. 14 марта родился великий ученый Альберт Эйнштейн, создавший, как известно, теорию относительности. Как бы то ни было, физики тоже могут присоединиться к празднованию Дня числа Пи.

7. Занимательно, что пирамида Хеопса является неким воплощением числа Пи в природе соотношение между высотой и периметром основания дает в результате число 3,14.

8. Существует язык Пи. Увлеченные литературой математики, изобрели диалект, в котором число букв во всех словах соответствует цифрам Пи в точном порядке. Писатель Майк Кит даже написал книгу Not a Wake, которая полностью создана на языке Пи.

Практическая часть

Эксперимент по вычислению приближенного значения отношения длины окружности к диаметру.

Возьмём 5 любых предметов: теннисный мяч, стакан, кружку, баночку, банку для теннисных мячей.

Измерим диаметр каждого предмета и длину окружности с помощью нити и линейки, имеющей цену деления 1 мм и соответственно погрешность 0,5 мм.

Вычислим для каждого случая значение числа «Пи», округлив результат до тысячных.

Составим таблицу по найденным нами данным:

Данные Предмет	Длина Окружности (L)	Диаметр (d)	L d
Теннисный мяч	20 см	6,4 см	3,125 см
Стакан	17,5 см	5,5 см	3,182 см
Кружка	26,7 см	8,5 см	3,141 см
Баночка	19 см	6 см	3,167 см
Баночка для теннисных мячей	23,7 см	7,5 см	3,160 см

Вывод: отношение длины окружности к диаметру приближается к 3,14. Точность вычисления числа «Пи» таким способом невелика: только в одном случае из 5 найденное значение константы содержит верную цифру в разряде сотых, в остальных случаях достигнута точность только в разряде десятых.

Заключение

Число ПИ появляется в формулах, используемых во многих сферах. Физика, электротехника, электроника, теория вероятностей, строительство и навигация - это лишь некоторые из них. И кажется, что подобно тому как нет конца знакам числа ПИ, так нет конца и возможностям практического применения этого полезного, неуловимого числа ПИ.

В современной математике число пи - это не только отношение длины окружности к диаметру, оно входит в большое число различных формул. Эта и другие взаимозависимости позволили математикам ещё глубже выяснить природу числа пи.

Литература

1.      Жуков А.В. Вездесущее число Пи. – Едиториал УРСС, 2004. Жуков А. В. О числе π. – Едиториал УРСС, 2004.

2.      Википедия

3.      Сайт: -Club или Клуб фанатиков числа

4.      Я.И. Перельман «Занимательная геометрия». – М.: АСТ.Астрель, 2003. Эмоциональная презентация детищей несоизмеримости. // Математика в школе – 1998 - № 1 – с. 76 – 77.

5.      Число Пи – магический геометрический символ. // Математика – 1993 - № 27 – 28.