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关于π的数学形式和定理有很多很多,但对耳熟能详的π你又真的了解多少呢?本篇我们就先来谈谈有关π的一些趣味数学原理,会让你耳目一新,眼前一亮的感觉。
首先我们按照前一篇《根号2,黄金比例数,自然常数e的连分数存在着惊人的数学周期性》中的把无理数写成连分数的方法,将π写成连分数的形式
你会发现如果省去1下面的分母中加号右边部分,只保留左边的整数部分,这个π是收敛的如此之快,因为很显然,你用的分母越大,你能越来越近似原来的数。
所以说:从连分数生产的部分分式数列是原数的最佳有理近似
第二种:大数学家欧拉从对三角函数连续求导,并带入0,就得到了sinx的级数形式
这就是大家熟知的sinx麦克劳林级数形式
但欧拉的工作还不寻找至于此,它继续从方程的根出发,寻找sinX的无穷表达式,这种方式读高中的伙伴们都很熟知的
从最简单的开始首先如下是一个周期上的sinX函数图形,很明显有三个根:0,-π,+π,
根据高中所需的知识,有这三个根sinX很明显可以写成如下样式,但仅凭这三个根与sinX图形契合的不是很好,因为以这三个根的方程有很多,所以我们需要在前面加一个系数并做调整
我们很容易得到这个系数C等于1/π^2(你知道怎么来的吗)
整理下就得到:sinX在(-π,+π)上的周期函数图形,如果你不信,可以试着动手检测下,它是不是与(-π,+π)上的sinX函数图形吻合。
但sinX的函数远不止在(-π,+π)区间上,它可以无穷延伸,这就需要我么寻找更多的根来逼近sinX函数,继续下一个点:+2π,+2π,这两个点同样对应sinX的两个0点
我们继续下去,增加更多的的0点,就得到sinX函数的无穷多个点的方程式
函数图形就会更加逼近sinX的真实图形,
最终我们得到
你会发现最终sinX麦克劳林级数形式和根的无穷表达式之间是等价的。
以上就是有关π的无穷魅力,
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