為什么派是3.1415而不是3?

每年的3月14日 , 都是圓周率日 , 也就是“派日” , 因為圓周率派的前三位數字是3.14 。 實際上 , 派包含的數字遠遠不止3.14這3個 。 如果你愿意 , 你可以一直寫下去 , 寫到天荒地老也寫不完派所含有的數字 。 為什么派含有這么多數字呢?為什么它不可以就是簡簡單單的3呢?
我們可以做一個簡單的小實驗 。 如果你家里有圓形的碗、棉線和尺子的話 , 可以拿出來試一試 。
首先 , 我們把碗倒扣在桌子上 , 然后用棉線繞著碗圍一周 。 接著我們用尺子量一下這段棉線的長度 , 這就是碗的周長 。 好了 , 接下來是實驗的第二步 , 我們在碗的邊緣找一個點 , 把棉線按在這個點上 , 然后拉直棉線在碗的邊緣上摸索 , 找到離最開始那個點最遠的地方 。 找到以后 , 再用尺子量一下這段棉線的距離 , 這就是碗的直徑 。
現在我們就可以進行第三步了——用周長除以直徑 。 看一看除完的數字 , 是不是很接近3.14呢?如果你覺得不對 , 那可以再拿一個不同的圓碗來試一試 , 也可以拿罐頭蓋子、圓形的鬧鐘或者其他圓形的東西來試一試 。 不管你怎么試 , 圓周長除以直徑后得到的數字就是接近3.14 。
這就是派的來歷 。 派就是圓周長除以直徑后得到的數字 , 這是圓的性質 , 并不隨著圓的大小而發生改變 。 從另一方面來說 , 如果你沒有得到3.14 , 那就說明你的實驗工具并不是標準的圓 。
那么 , 如果派并不是3.14… , 而是別的什么數字 , 會發生什么事情呢?實際上 , 在很早以前 , 有一個印度的數學家也曾經思考過這個問題 。 他認為派不等于3.1415… , 而等于3.2 。 他甚至還規定課堂上的學生都要用3.2來當作派的值 。
如果派等于3或者3.2 , 這就意味著派是一個有理數 。 什么是有理數呢?分數 , 比如三分之一 , 還有整數 , 比如1、2、3 , 含有有限位數的小數比如0.33333 , 以及小數點后含有無限重復數字的小數都屬于有理數 。
當古代的數學家們一開始研究數字時 , 有理數是最先被發現 , 也是最先被研究的 。 這很容易理解 , 我們的生活中就充滿了許多顯而易見的有理數 , 比如人的個數、盤子的個數都是整數 , 你可以把餅均勻地切成2份、3份等等 。 因此 , 古時候的數學家認為數學以及我們的世界都像有理數一樣 , 充滿了秩序 , 非常整齊 。 既然有有理數 , 那么是不是也有無理數呢?你猜得沒錯 。 不過無理數的發現過程十分艱辛 , 因為當時許多人認為無理數的存在破壞了世界的秩序和美感 。
據說 , 當畢達哥拉斯學派的一個數學家發現了無理數的時候 , 其他人把他推下了水 。
派就是一個無理數 。 無理數的最大特點就是 , 小數點后面的無限多的數字并不重復 。 如果你覺得這很難理解 , 看一看派的前100位數字吧!
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在自然界里也存在派 , 我們的瞳孔還有水塘里蕩漾的波紋都是圓形 , 它們就蘊含著派 。 愛因斯坦甚至在河流的形狀中發現了派的存在 。 奇怪的是 , 圓周率日也是愛因斯坦的生日 。 這真是一個有趣的巧合 。

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