割圆术是什么
所谓割圆术,是用圆内接正多边形的面积去无限逼近圆面积并以此求取圆周率的方法。圆,一中同长也。意思是说:平面内到定点的距离等于定长的点的集合。早在我国先秦时期,墨经上就已经给出了圆的这个定义,而公元前11世纪,我国西周时期数学家商高也曾与周公讨论过圆与方的关系。认识了圆,人们也就开始了有关于圆的种种计算,特别是计算圆的面积。我国古代数学经典九章算术在第一章方田章中写到半周半径相乘得积步,也就是我们现在(2021年)所熟悉的公式。
通过圆内接正多边形细割圆,并使正多边形的周长无限接近圆的周长,进而来求得较为精确的圆周率。
中国古代从先秦时期开始,一直是取周三径一(即圆周周长与直径的比率为3:1)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用周三径一计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比周三径一要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用割圆术来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。
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