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数学家祖冲之的故事 大家好!今天我给大家讲一位中国古代数学家的故事,他就是祖冲之。 祖冲之是我国古代著名的数学家,也是天文学家,生于 1500多年前的南北朝时期,河北涞源人。他最伟大的成就就是把圆周率计算到小数点后 7 位,领先于西方国家 1000 多年。 为什么说祖冲之厉害呢?这要从如何计算一个圆圈的周长说起。现在我们都知道, 圆的周长= 圆的直径乘以 圆周率,圆周率是一个无限不循环小数,3.1415926 等等,用这个公式可以方便的算出圆的周长。但在 2000 多年前,人们可不知道有这么方便的公式,也不知道有圆周率的存在!人们计算圆周长的方法是用直径乘以三,误差非常的大。后来,人们发现圆周率应该比三大,但是到底大多少却无法确定。祖冲之经过多年的刻苦研究,计算出圆周率在3.1415926 和 3.1415927 之间,世界纪录协会世界将祖冲之列为第一位将圆周率值计算到第 7 位小数的科学家。人们为了纪念祖冲之的重大贡献,将圆周率称为“祖率”。 祖冲之小时候非常喜欢钻研数学和天文。一天晚上,祖冲之躺在床上想白天老师说的“圆周是直径的 3 倍”这话似乎不对。第二天一早,他就拿了一段绳子,跑到村头量车轮。祖冲之先用绳子量了车轮的周长,再把绳子折成同样大小的 3 段,去量车轮的直径。量来量去,他发现车轮的直径根本不是圆周长的 1/3。祖冲之站在路旁,一连量了好几辆马车车轮的直径和周长,得出的结论是一样的。这究竟是为什么?这个问题一直在他的脑海里萦绕。他决心要解开这个谜。经过多年的努力学习,祖冲之研究了刘徽的“割圆术”。所谓“割圆术”就是在圆内画个正 6 边形,其边长正好等于半径,再分 12 边形,用勾股定理求出每边的长,然后再分 24、48 边形,一直分下去,所得多边形各边长之和就是圆的周长。祖冲之非常佩服刘徽这个科学方法,但刘徽的圆周率只得到 96 边,得出 3.14的结果后就没有再算下去,祖冲之决心按刘徽开创的路子继续走下去,一步一步地计算出 192 边形、384 边形以求得更精确的结果。当时,数字运算还没利用纸、笔和数码进行演算,而是通过纵横相间地罗列小竹棍,然后按类似珠算的方法进行计算。祖冲之在房间地板上画了个直径为 1 丈的大圆,又在里边做了个正 6 边形,然后摆开他自己做的许多小木棍开始计算起来。此时,祖冲之的儿子已13 岁了,他也帮着父亲一起工作,两人废寝忘食地计算了十几天才算到 96 边,结果比刘徽的少 0.000002 丈。于是,父子俩又花了十几天的时间重新计算了一遍,证明刘徽是对的。祖冲之为避免再出误差,以后每一步都至少重复计算两遍,直到结果完全相同才罢休。祖冲之从 12288 边形,算到 24567 边形,两者相差仅 0.0000001。祖冲之知道从理论上讲,还可以继续算下去,但实际上无法计算了,只好就此停止,从而得出圆周率必然大于 3.1415926,而小于3.1415927。很多朋友知道了祖冲之计算的成绩,纷纷登门向他求教。之后,祖冲之又进一步得出圆周率的密率是 355/113,约率是 22/7。直到 1000 多年后,德国数学家鄂图才得出相同的结果。 祖冲之不但研究数学,也喜欢研究天文。他经常观测太阳和星球运行的情况,并且做详细记录。在他 33 岁时,编制了《大明历》。测定出地球绕太阳转一圈的时间,跟现代科学测定的一年的时间相差只有五十秒,测定月亮绕地球一圈的时间,跟现在的相差不到一秒!让我们不得不惊叹,在没有计算机的古代,这么准确是怎么做到的? 祖冲之还有很多科学发明。他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”,一天可以航行一百多里。 祖冲之“认真学习、刻苦钻研、态度严谨、不怕困难”的优秀品质永远值得我们学习。 这就是我给大家讲的祖冲之的故事。谢谢!
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