ЧИСЛО ПИ
Преподаватель
математики
Ширманова Галина
Викторовна
Огбпоу
«Старомайнский технологический техникум»
АННОТАЦИЯ
Число ПИ является узнаваемой величиной как в математике,
так и в физике, она используется при решении задач как часть формулы. Но мало
кто интересовался, почему она здесь появилась (или фигурирует в данной форме
или в данной задаче).
Ключевые слова: математика, константа,
применение.
Введение. В настоящее время существует не мало
исследований, посвященных числу ПИ, которые касаются истории его возникновения,
подсчёт точного значения и нахождение его практического применения в различных
сферах жизни человека.
Изложение основного материала статьи. Число ПИ –
это математическая постоянная, равная отношению длины окружности к её диаметру.
Числу «пи» также можно дать множество других определений, например, это
отношение полупериода функции y=sin(x) к её максимальному значению.
Обозначается буквой греческого алфавита «π». На июнь 2022 года известны первые
100 триллионов знаков числа «пи» после запятой.
Если у этого числа нельзя посчитать точного значения, то
почему мы его используем в математике как постоянная в значении π=3,14?
Некоторые методы расчета числа ПИ
1. Деление длины окружности на её диаметр
Если
разделить длину любой окружности на ее диаметр D, получится число
3.14159265359… Это число — одна из самых важных констант в математике, которое
обозначается греческой буквой пи (π).
C = π × d = 2 × π × r
Рисунок 1. Деление длины окружности на её
диаметр
2.
Вычисление Цзу Чунчжи
Способ
заключается в делении числа 355 на 113, но данный способ даёт нам только первые
6 цифр после запятой в числе ПИ. Проверим на практике:
=
9204…. (Цзу Чунчжи)
π = 3,1415926535….
Если мы сравним полученные числа, то можно заметить,
первые шесть цифр, полученные при помощи вычисления Цзу Чунчжи схожи с первыми
шестью цифрами числа ПИ, какие они и должны быть, дальше в вычислениях идут
расхождения.
3. Формула Лейбница
Для начала берется 4 и делится на 1, затем вычитается 4,
разделённая на 3, после чего прибавляется 4, деленная на 5, и вычитается 4,
разделённая на 7. Происходит чередование знака, начиная с «-». Делитель 4
увеличивается на «2».
π = ()
- ()
+ ()
- ()
+ ()
- ()
+ ()
...
В данной формуле, для расчета более точного значения
числа ПИ, продолжается чередование сложение и вычитание дробей с нечётным
знаменателем, числитель остаётся неизменным.
Применение числа Пи
Наиболее известный способ применения числа Пи –
вычисление площади круга, но на самом деле его используют не только для этого.
В геометрии благодаря числу ПИ мы вычисляем площади и объемы различных
геометрических фигур (сфера, цилиндр и т.д.).
В физике мы используем его для вычисления таких величин,
как: период колебания, длина волны, угол и радиус кривизны.
В криптографии число ПИ применяется в некоторых
алгоритмах шифрования (RSA и Эллиптическая криптография), служит основой для
создания криптографических ключей и генерации случайных чисел.
Кроме этого, ПИ используется в статистике и теории
вероятности. Оно применяется для вычисления вероятностей, оценки параметров
распределений, применяется в методах аппроксимации и алгоритмах, которые
используются при обработке данных и статистическом анализе.
В технических расчетах данное число используется в
компьютерной графике и алгоритмах для моделирования и визуализации объектов с
округлыми формами, применяется в инженерных расчетах для определения длин
окружностей, радиусов и диаметров.
Вывод
Можем заметить, что число ПИ является одной из
фундаментальных констант математики. Его значение используется во многих и
очень разнообразных сферах. Также оно до сих пор вызывает интерес у многих
ученых современности.
Список литературы:
1.
Переродина, М. Д. Что такое число Пи? / М. Д. Переродина, Е. А.
Билибенко. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2021. — № 6.1 (47.1). —
С. 24-26. URL: https://moluch.ru/young/archive/47/2552/ (дата обращения:
28.11.2023).
2.
Юношев М. А., Пахомова Е. А., Это удивительное число “ПИ”/
Таганрогский авиационный колледж имени В.М. Петлякова; Таганрог, Россия. –
2013. URL: https://scienceforum.ru/2013/article/2013003635 (дата обращения:
03.12.2023).
Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
Гречухина О.А., Кирьянова К.А., Сафонова А.А. ЗАГАДОЧНОЕ ЧИСЛО ПИ //
Студенческий: электрон. научн. журн. 2023. № 40(252). URL:
https://sibac.info/journal/student/252/309375 (дата обращения: 24.12.2023).
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.