圓周率π等於周長除直徑,為什麼除不盡?是不是因為人們測量周長和直徑有誤差?

10 個回答
赛先生科普
2019-01-21

測量是肯定有誤差的,但圓周率除不盡和測量沒有關係,因為圓周率已經從數學上被證明是無理數了(即無限不循環小數)。圓周率π等於周長除直徑,為什麼除不盡?是不是因為人們測量周長和直徑有誤差?

雖然圓周率是定義為周長同直徑的比值,但圓周率的數值計算卻不需要真的去測量一個圓的周長和直徑,況且測量本身就帶有誤差,這對於圓周率的精確反而沒什麼好處。

通過不同的數學手段,人們已經找出了很多種不同的計算方式。比如利用無窮級數(如下圖),當x=1時,等於π/4,且精度只取決於k值的大小

圓周率π等於周長除直徑,為什麼除不盡?是不是因為人們測量周長和直徑有誤差?

再比如下圖的沃利斯公式,分式乘下去就得到π的一半值圓周率π等於周長除直徑,為什麼除不盡?是不是因為人們測量周長和直徑有誤差?

所以說,對於圓周率的計算,我們不必要真的去找個圓測下週長,再量個直徑,測量誤差不談,你去哪能找到完美的圓啊?

↓美劇《疑犯追蹤》中的一段話↓
圓周率π等於周長除直徑,為什麼除不盡?是不是因為人們測量周長和直徑有誤差?

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宇宙探索
2019-01-22

首先,任何形式的測量肯定是有誤差的,誤差是不可避免的,所以,人們如今計算圓周率一般不會通過測量直徑和圓周長來計算,比如利用無窮級數(可以見到搜索瞭解下)來計算!

有人可能會有疑問,不管利用什麼方法來計算π,首先圓的周長應該是一個定值吧,直徑也是定值,兩個定值相除怎麼會是無理數呢?

無論如何你無法找到一個數學概念上完美的圓形,你畫的任何圓形在現實中都是正N邊形,N越大越接近於圓形,但不會是完美的圓形,完美的圓形現實不存在,只存在數學概念裡!

事實上,不但完美的圓形不存在,你也永遠畫不出任何長度的直線,比如你畫一根10釐米的線段,它真的是10釐米嗎?不會正好是10釐米,無論如何都會有誤差,這就是數學與現實的差距!

而這一切出現的原因就在於當我們測量任何事物精確到一定程度後,就會涉及到微觀領域,而精確的底線就是普朗克長度,你無法找到比普朗克長度更精確的數值,因為任何小於普朗克的長度都沒有實際意義,但有數學意義!

同時,一旦涉及到微觀領域,任何事物的不確定性就會佔據主導地位,波動性和粒子性同時存在,這樣的特性更讓我們難以準確測量!

所以,簡單說,這就是數學和現實的區別,數學與物理的區別,數學只是人們瞭解世界的手段,它並不等於現實,數學可以追求完美,但現實沒有完美!

概念之旅
2019-01-22

儘管我們不可能知道宇宙那個本體的真實原貌,但宇宙自然的那個本體,肯定是一個物理的宇宙而非數學的世界。數學是我們人類創建的工具,而且這個工具只適用於人類。人類用數學工具建立起來的一切精神文明和物質文明,相比於宇宙自然的存在是微不足道的,山可以萬古長存,而建築不過只有幾十年幾百年的壽命。

一階臺階是0.13米,你說登臺階登了1米的高度,你登8階臺階是1.04米,是最接近1米的距離。人類建立了很多數學化的物理標準,就是量鋼,諸如1米、1秒、1克等等,但這些標準不是關於宇宙自然的那個本體的真實描述,正如康德所言,人為自然立法,是人類把自己的意志建立在宇宙自然的那個本體之上,體現的是人的存在狀態。

圓周率無限不循環的數學現象是人類建立的那個數學的自身予盾,與宇宙自然的那個本體無關,因為本來那個數理邏輯中的圓就不是宇宙自然中的圓。

如果非要從圓周率無限不循環的數學現象中感悟出什麼意義,那就是極限是有極限的,極限不可能無限小或無限大。儘管有這樣的感悟,但這種感悟仍然與宇宙自然的那個本體無關。這種感悟仍然是關於數學自身的那個感悟。

物理宇宙跟數學世界有著清晰的界線,如果越界,物理宇宙就變成了物理世界,世界就是人的世界,當然從這個角度說物理世界就是數學世界無可厚非,但前提是所有的所謂物理結論註定是錯誤的。

阿拉胖胖胖
2019-01-21

我認為圓弧沒有長度一說,長度的定義基於兩點間直線之間。用圓弧的所謂長度來比直線長度本身就不嚴謹,π只是一個工具只是一個近似。 宏觀的來比喻一下,比如說,用一塊鐵板捲成一個標準圓桶,或者任何一種其它的材料把它圍成一個標準圓。在沒有捲成圓筒之前鐵板的長度認為是確定的,在捲成圓筒之後這個所謂的桶圓弧的長度,還和之前的鐵板的長度一樣嗎?那肯定是不一樣的,因為彎曲已經讓材料發生了物理變化。你們可能會說鐵板它是有厚度的,對,這只是一個宏觀的現象,鐵板的厚度相當於整個宇宙的空間完全可以認為它趨近於0。所以我認為所謂圓的直徑可以確定,圓周長本身就是近似值,所以導致π不確定。

邓炜定
2019-01-21

理論數學與應用數學,不要傻傻分不清楚。圓周率在兩方面是有區別的,理論數學是通過公理建立的自洽系統,(公理有絕對性,)只要在邏輯推理方面沒有問題就行。應用數學與測量有關,與可觀測精確度有關,在理論數學方面,通過嚴格的邏輯推理證明圓周率是無理數,與進制無關,這個數有確定的值。在應用數學與物理量掛鉤時,在當前科技可觀測的精確度定義下的數值才有意義,所以在應用數學領域是可以通過精確測量獲得準確值,隨著科技的發展,觀測精確度提高,數值有變化。

理論數學精確度無限趨於零,也就是趨於無窮小,圓周率精確度無限趨於零是個無理數。應用數學精確度趨於測量精確度,是個有理數。

理論數學無法測量,任何測量都是與物理量有關的應用數學。在理論數學中,一個點沒有空間延伸,一條線有長無寬……這些規定只存在於理論數學中,無法測量。那些說用尺子量的行為都是與物理量有關的測量,物理量的測量與測量精確度有關。學習理論數學不要過多糾結👀眼睛👀看到的,越是高數越不要相信眼睛👀看到的,眼睛👀看到的只能作為參考。就像薛定諤的貓,不去觀測長生不死,你去觀測要死要活的。


圓周率π等於周長除直徑,為什麼除不盡?是不是因為人們測量周長和直徑有誤差?
长眉1958
2019-01-21

我可以肯定的告訴大家,圓周長除直經,是完全可以除盡的!前人的圓周率必須無限精確,完全是他們求圓周長的方法錯誤導致的。前人沒有發現圓周長與直徑的正確比例關係,想當然的認為,圓內接多邊形的邊數可以無限趨近圓,在此,我要鄭重的告訴大家,在宇宙裡,沒有比99邊還要多的正多邊形,因此,認為增加正多形的邊數可無限趨近圓,純屬無稽之談!任何人都可以畫正100邊形來檢驗我的說法,現在的度量衡的精度這麼好,畫標準的正100邊形,應該不是難事,畫出來若不是標準圓,任誰怎麼批評我都可以。我沒必要吃飽飯撐著來找人罵,更無意欺世盜名。發現了科學真實,不說出來,就是對科學的不負責任。圓由黃金比例構成,是千真萬確的,求圓周長是容事,被前人錯誤的複雜化了,而且許多重量級數學家都持同種看法,這似乎使圓周率為無理數3.14159…無限不循環,成為鐵板釘釘的事實。然而,錯的終歸是錯誤的,是掩蓋不了事實的。我相信我能發現的科學事實,終究會被他人所理解,況且理解起來也不難。3.6度的角所對的底邊直線可組成圓,用圓規檢驗也是極簡單的,平常我們習慣性的認為,凡圓規畫出來的,一定都是圓弧,錯!它經過3.6度角兩邊夾的那段弧,必是直線(黃金三角形的底邊)!當半徑為1時,圓周長就是6.18,它除直徑2是完全可除盡的。

红尘匆匆过客梦
2019-01-22

什麼是無理數,先搞懂這個概念,不僅是圓周率,還有開方不盡的平方根等,勾股定理的直角三角形,比如兩直角邊都是長為1,那麼斜邊長√2是算不盡的無限不循環小數,這些並非測量計算的誤差,而是無理數的數學性質決定的,關於無理數可參見第一次數學危機

譬如朝露
2019-01-21

好好賣你的酒吧,這問題你就別考慮了!!初中沒畢業,你指望在這想清楚?

秦川农家
2019-01-22

想了很久,園周率兀的概念是不是有錯誤,是兀成為無限循環小數。園無論大小,都是360度,與直徑大小有關係嗎?若把園的360度分為720度,園周率會有變化嗎?

園周率的函數值,和意義是什麼,?

浪花王高平
2019-01-19

最主要的是測量不精確,一定要做圖法證明。比如,給你一小段物體,它的精確長度,整數部分沒問題,關健是小數點後面還有幾千幾萬位,甚至更多,你能量出來?

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