关于用割圆术推导圆周率的计算公式的方法

温柔似野鬼°
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2021年02月08日 15:31
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2021年2月8日发(作者:两城)





















< br>式






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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


,



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


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:



< p>
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

< p>



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


S



=R*sin(


)



2


2



S=2*R*sin(


)


< p>
2


AD=R*sin(


正多边形的周长

< p>
L


为:



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