3 几何概型共同成长合作共赢 请你和你的同学一起阅读下列材料,然后讨论回答下列问题
在图 7-12 所示的正方形中随机撒一大把豆子,计算落在圆中的豆子数与落在正方形中的豆子数之比,并以此估计圆周率的值
图 7-12随机撒一把豆子,每个豆子落在正方形内任何一点是等可能的,落在每个区域的豆子数与这个区域的面积近似成正比,即
假设正方形的边长为 2,则
由于落在每个区域的豆子数是可以数出来的,所以 这样就可以得到圆周率的近似值了
(1)在此题中求圆周率近似值的理论是什么
(2)请你和你的同学一起,再设计几个求圆周率近似值的方法,并写出其过程和理论依据
读书做人祖冲之 祖冲之(公元 429~500 年)是我国南北朝时期河北省涞源县人
他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算
秦汉以前,人们以“径一周三”作为圆周率,这就是“古率”
后来发现古率误差太大,圆周率应是“圆径一而周三有余”,不过究竟余多少,意见不一
直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法——“割圆术”,用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长
刘徽计算到圆内接 96 边形,求得π=3
14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的 π 值越精确
祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出 π 在 3
141 592 6 与 3
141 592 7 之间,并得出了 π 分数形式的近似值,取为约率,取为密率,它是分子分母在 1 000 以内最接近 π 值的分数
祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查
若设想他按刘徽的“割圆术”方法去求的话,就要计算到圆内接 16 384 边形,这需要花费多少时间和付出多么巨大的劳动啊
由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的
祖冲之计算得出的密率