圆周率是如何计算得出的?
古人一般用切圆法计算圆周率。也就是说,圆的周长由内接或外切的正多边形来近似。阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后三位的精度;刘辉用正3072多边形,得到5位数精度;鲁道夫使用一个规则的262边多边形来获得35位精度。这种基于几何的算法计算量大、速度慢且费力不讨好。随着数学的发展,数学家在数学研究中有意无意地发现了很多计算圆周率的公式。下面就来介绍一些经典的常用公式。除了这些经典公式,还有很多其他的公式,以及由这些经典公式衍生出来的公式,我就不一一列举了。1,马青公式π = 16反正切1/5-4反正切1/239这个公式是英国天文学教授约翰·马青在1706年发现的。他用这个公式计算了100位的圆周率。马青公式每次计算可以得到1.4位的小数精度。由于它的被乘数和被除数在计算过程中都不大于长整数,所以在计算机上很容易编程。有许多类似于马青公式的反正切公式。在所有这些公式中,马青的公式似乎是最快的。即便如此,如果我们要计算更多的位数,比如几千万,马青的公式是不够的。2.Ramanukin公式1914印度天才数学家Ramanukin在他的论文中发表了一系列计算圆周率的***14公式。这个公式每次计算可以得到8位小数的精度。1985年,Gosper用这个公式算出了圆周率的17,500,000位数。1989年David chudnovski和Gregory chudnovski改进了Lamanukin公式,称为chudnovski公式,每次计算可以得到15位的小数精度。1994年,楚德诺夫斯基兄弟用这个公式算出了40.44亿。更便于计算机编程的另一种形式的chudnovski公式是:3。AGM(算术-几何平均)算法高斯-勒让德公式:
圆周率
这个公式每次迭代都会得到双十进制精度,比如要计算654.38+0百万位,20次迭代就够了。1999年9月,日本人高桥景岛乐和金田正在用这种算法计算圆周率的206158430000位数,创造了新的世界纪录。4.波尔文的四次迭代:这个公式是乔纳森·波尔文和彼得·波尔文在1985年发表的。5.bailey-borwein-plouffe算法该公式简称为BBP公式,是由David Bailey、Peter Borwein和西蒙·普劳夫在1995 * * *中提出的。
丘德诺夫斯基公式
看好了。它打破了圆周率的传统算法,可以计算圆周率的任意第n位,而不需要计算前面的n-1位。这为pi的分布式计算提供了可行性。6.楚德诺夫斯基公式这个公式是楚德诺夫斯基兄弟发现的,非常适合计算机编程,是目前计算机使用比较快的公式。下面是这个公式的简化版:7。莱布尼茨公式π/4 = 1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/10。