关于用割圆术推导圆周率的计算公式的方法
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于
用
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割
圆
术
推
导
圆
周
率
的
计
算
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< br>式
的
方
法
< br>集团文件版本号:(
M928-T898-M248-WU2669-I2896
-DQ586-M1988
)
关于用割圆术推导
圆周率的计算公式的方法
周家军
(家庭地址:广西陆川县良田
镇冯杏村
22
队,邮编:
537717
)
(目前所在地:广西柳州市,电子邮箱:)
< br>摘要:圆周率的计算是有据可依的,它的计算公式在数学上可以推导
出来。利用割
圆术,可以推导出圆周率的计算公式。
关键词:割圆术;直径分割;半径分割;圆心角。
1
、绪言
利用割圆术,可以推导出圆周率的计算公式。
2
、用外切圆分割正多边形
假设有一个圆,半径为
R
,圆心为
O
,用
n
根线段(直径)将
其均匀分
割,如图所示。将各端点连接起来,那么它就是一个有
2n
个偶数边的正多
边形。由此可见,此圆周是正多形的外切圆
。
假若组成正多边形的一个三角形为Δ
AOB
,圆心角为α
,
设
AB=S
,正多
边形的周长为
< br>L
,依题意,有:
OA=OB=R
正多边形的周长
p>
L
为:
L=2*n*S
圆心角α和分割圆的
线段(直径)
n
的关系为:
根据三角函数,可以列出正多边形的边长
S
和圆
周半径
R
的关系式,
为:
S
< br>=R
+R
-2*R*R*cos
(α)
2.1
、圆周率以正多边形的
割边数
n
为变量的计算形式
如果分割圆的线段(直径)
n
越多,圆周就被分
割得越细,组成的正多
边形的边就越多。那么正多边形的周长就越接近于圆周的周长,因
此,依
此就可推导出圆周率的计算公式,为:
2.2
、圆周率以正多边形的圆心角α为变量的计算形式
若以圆心角α为变量,也可得到圆周率的另一种计算公式。
圆心角α值越小,分割圆的直径数
n
就
越多,圆就被分割得越细,组
成正多边形的边就越多,正多边形的周长就越接近于圆的周
长。因此,依
题意有:
将
n=
180
2
2
2
代入上式,可得:
3
、用外切圆分割正多边形计算圆周率的另一种方式
过
O
点作
AB
的垂线
OD
,如图所示
:
在Δ
AOD
中,依题意有:
OA=R
∠
AOD=
AD=
S
2
2
根据三角函数,有如下的关系式:
)
2
p>
S
=R*sin(
)
2
2
S=2*R*sin(
)
2
AD=R*sin(
正多边形的周长
L
为: