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第十回割圆不尽十指磨出血周率可限青史标美名——圆周率是怎样算出来的
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却说那次祖冲之在戴法兴的寿宴上测报月食,得罪了这个权臣,自觉在京城不好存身了,便应邀到南徐州(今江苏镇江)做了刺史刘延孙的助手。
好在这个职务比较清闲,他便把大部分时间继续用来研究天文历法。
积三年之辛苦,于大明六年(462年)他终于搞出一部比较科学的《大明历》,呈献给孝武帝,请求颁用。
不想那个戴法兴从中作梗,不但新历法不能颁行,到大明八年,就连他刺史助理的官职也被革去了。
祖冲之赋闲在家,心里郁愤难平,他深感当时的世道要干成一件事实在难。
可他想自己才三十六岁,难道此生就这样一事无成?于是就想搞点儿与政界牵涉不大的事——研究数学。
他先为古代数学名著《九章算术》作了注。
《九章算术》成书于公元四五十年间,集我国古代数学之大成,历代有不少人曾为它作注,但都碰到一个难题:那就是圆周率(现在叫π,它是圆周和直径之比)。
很古时候,人称“径一周三”
,即π=3。
王莽新朝时精确到3.1547,东汉时张衡又精确到3.1466,三国时刘徽为《九章算术》作注,则认为最精确的应是3.14。
四百多年来众说不一。
《九章算术》是中国流传至今最早的数学著作
“办法有了。
暅儿,你看刘徽这里不是明明写着割圆术吗?只要将一个圈内接上正多边形。
不断地割下去,求出多边形的周长,不就有了圆周率了吗?暅儿,你会吗?”
“我会,用爸爸教过的勾股定理一一去求就是了。”
“道理简单,算起来可就费劲了。
从今天起,咱爷儿俩就来办这件事,你可要十分仔细啊。”
再说,祖冲之将这一切准备停当之后,便在地上画了一个直径为一丈的大圆,将圆割成六等分,然后再依次内接十二边形、二十四边形、四十八边形……他都按勾股定理用算筹摆出乘方、开方等式,一一求出多边形的边长和周长。
你想这祖冲之何等聪明,他知道求圆周率要用直径除以正多边形的周长,所以他把直径的长定为长度单位,比如说是一丈,计算多边形周长时也以丈为单位,就可以避免每次的除法运算,每个多边形周长的量数即是圆周率一个近似值,这样一次次求多边形的周长便一次次逼近圆周率了。
祖暅也在那个大圆圈里跳进跳出地帮他拿算筹,记数字。
就这样直算得月落乌啼,直算得鸡鸣日升,那竹棍摆成的算式从桌上延到地下,又满地转着圈子,一屋上下全都是些竹码子。
这批算筹又都是些新破的竹子,还没有来得及打磨,祖冲之用手捏着、想着、摆着,不消几日,渐渐指头都被磨破,那绿白相间的新竹竟染上了红红的血印。
正是:
公式定理虽无声,原来却是血凝成。
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