为什么圆周率不会重复?

2023-08-13
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圆周率,是一个无理数,也就是说,它不能表示成,两个整数的比值。

如果,一个数是有理数,那么它的小数部分,一定是有限的,或者无限循环的。

例如,1/3=0.333...,1/7=0.142857142857...。

但是,圆周率的小数部分,是无限不循环的,也就是说,它的每一位数字,都没有规律可循。

例如,圆周率的前十位小数,是3.1415926535。

为什么圆周率是无限不循环的呢?

这其实,是一个很深刻的数学问题,需要用到一些高级的数学工具来证明。

目前,已经有多种方法,证明了圆周率,是无理数,其中最早的一种是由约翰·兰伯特在1761年提出的。

他,利用了一个,叫做连分数的概念,把圆周率表示成了一个无限长的分式,然后证明了这个分式,不能化简为两个整数的比值。

另一种比较简单的方法是由查尔斯·赫尔曼于1882年提出的。

他,利用了一个,叫做傅里叶级数的概念,把正弦函数表示成了一个无穷级数,然后证明了如果圆周率是有理数,那么这个级数就会矛盾。

还有一种比较直观的方法,是由伊万·尼文于1947年提出的。

他,利用了一个叫做林德曼-魏尔斯特拉斯定理的概念,把圆周率和自然对数e,都表示成了某种形式的指数函数,然后证明了,如果圆周率和e都是有理数,那么这两个指数函数就会相等,这显然是,不可能的。

以上三种方法,都可以证明圆周率是无限不循环的,但它们并没有告诉我们圆周率具体有什么样的性质。

例如,圆周率里,是否包含了所有可能的数字组合?

是否存在,某些数字,重复出现的规律?

是否存在,某些数字,永远不会出现?

这些问题目,前还没有确定的答案,只有一些猜想和推测。

例如,在圆周率里,连续出现6个9(999999)被称为费曼点,目前已经发现了,两个这样的点。

但是,我们不知道,是否还有更多的费曼点,或者是否存在连续出现7个9(9999999)或更多9的点。

圆周率计算公式拉马努金(Ramanujan)圆周率公式Chudnovsky圆周率公式B-B-P圆周率计算公式无穷乘积圆周率计算公式连分数圆周率计算公式自然数倒数偶次方和圆周率计算公式微积分的圆周率计算公式现代圆周率的计算人类,对圆周率的计算,有着悠久的历史,从古代的割圆法,到近代的无穷级数和连分数,再到现代的计算机算法,都展现了人类对这个神秘数字的探索和追求。

随着计算能力的提高,圆周率的精度,也不断刷新纪录。

目前,圆周率已经被算到了62.8万亿位。

这一成就是由瑞士University of Applied Sciences of the Grisons的科研团队在2021年8月5日对外宣布的。

他们,用Competence Center for Data Analysis, Visualization and Simulation的超级计算机算了108天9小时。

他们,打破了美国人Timothy Mullican,在2020年1月29日,创造的计算到圆周率小数点后50万亿位的世界纪录。

Timothy Mullican,用的是Chudnovsky算法,这是一种利用连分数和超几何函数,来近似圆周率的方法。

为什么要计算圆周率?

圆周率的计算,并没有终点,只要有足够强大的计算机和高效的算法,就可以得到更高精度的结果。

但是,这样做有什么意义呢?

一方面,计算圆周率,可以检验计算机的性能和可靠性,以及发现新的数学规律和技巧;另一方面,计算圆周率,也可以满足人类对知识和美感的好奇心和追求。

正如,美国数学家约翰·冯·诺伊曼所说:“如果你问我为什么要计算圆周率,我会回答你:为什么要爬珠穆朗玛峰?

”计算机之父约翰·冯·诺伊曼结语总之,圆周率,是一个神秘而美丽的数字,它蕴含了无穷多的信息和奥妙。

人类,对它的探索从未停止过,也许永远不会停止。

希望我的回答,对您能有所帮助和启示。

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小草

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