刘徽的故事 公元三世纪数学家刘徽的故事
刘徽是魏晋时期有名的数学家,他在数学上有着极大的成就,在数学界中占据着极其重要的位置。他在十分简陋的环境中,冥思苦想,提出了一个又一个令人振奋的理论。接下来,让我们来看一看与刘徽有关的故事吧。
刘徽画像
刘徽是中国古代历史上,乃至世界知名的数学家,他通过自己不断地研究,在十分简陋的环境下,提出了“割圆术”,进而得出了更精确地圆周率。这在当时是一个十分伟大的发现,也使中国对圆周率的计算在世界上一直处于领先的地位。
刘徽在他的著作中,提出了割圆术的理论,可以利用它来计算圆周率。《九章算术》中提到“周三径一”,这句话的意思就是说圆周率的近似值为三。但是,刘徽认为这个数字太笼统,不够准确,所以指出这个数字不能作为圆周率。
后来,在一次偶然的事件中,刘徽发现圆内接多边形的边数增加得越多,那么多边形的周长就与圆的周长越来越接近,这也就是割圆术的由来了。利用割圆术,刘徽从圆内接正六边形开始切割,然后就是十二边形等一直计算下去,直到计算到九十六边形为止,能够得出的圆周率的近似值是3.14。然而刘徽对此并不满意,他后来又继续深入计算,得出了当时世界上最精确的圆周率为3.1416。
刘徽是一个伟大的数学家,他在数学上的成就对后世数学的发展,形成了十分深远的影响。
刘徽所著的在海岛算经
刘徽是实至名归的世界数学界的泰斗,他利用了各种优秀的理念,使传统数学得到了转变,数学研究也步上了一个新的台阶。他留下的数学著作对数学界来说是珍宝一般的存在,《海岛算经》就是其中的一部。
刘徽画像
263年,刘徽著作了《九章算术注》,而《海岛算经》就是其中的第十卷。直到唐朝时,《海岛算经》才开始单独作为一部著作出现。这部书是中国最早的一部测量学著作,测量的都是与高和距离的问题。因此,有人说它是三角法的起源,但这其中并未涉及相关的理论和知识点。
这部书一共有九个关于测量计算高远深广的问题,且都是采用表尺从不同的位置测望,然后取得这些测望值的差距,通过这些差距再来计算山高等距离问题。而在这些计算中,所运用的方法是筹算。因为这些问题中的第一个问题与海盗有关,所以这部书被取名为《海岛算经》。
这部书,在唐初时单独成册,后来又被收录进了一部百科全书式的文献集中。幸运的是,经历了千年的颠簸,这部书没有消逝在时间的长河里,如今被妥善的保管着。遗憾的是,虽然这部书没有失传,但是却没能留存于国内,而是被保存于英国剑桥大学图书馆。
有人曾指出,《海岛算经》让中国的测量学达到了巅峰,其测量术比欧洲早了整整一千四百年左右,可见古代中国测量学的先进。
关于刘徽与割圆术
刘徽是魏晋时期最有名的数学家,他虽然出身寒门,但是却在数学上刻苦专研,在数学上有着极高的成就,割圆术的发明就是他其中的一个成就。下面,让我们一起去看看刘徽是怎么发明割圆术的吧。
割圆术图片
何为割圆术呢?刘徽是这样形容的:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣。”通俗的说,不断倍增圆内接正多边形的边数求出圆周率的方法。
牛顿发现了万有引力定律,而刘徽发现割圆术的过程与牛顿有着异曲同工之妙。有一天,刘徽在偶然中看到了石匠在切割石头,看着看着竟觉得十分有趣,就站在一边,细细地观察起来。刘徽看到,一块方形的石头,先由石匠切去了四个角,四角的石头瞬间就有了八个角,然后再把这八个角切去,以此类推,石匠一直在把这些角一个一个地切去,直到无角可切为止。到最后,刘徽就发现,本来呈现方形的石块,早在不知不觉中变成了一个圆滑的柱子。
石匠打磨石块的事情,每天都在发生,但就是这样的一件小事,让刘徽瞬间茅塞顿开,看到了别人没有看到的事情。刘徽就像石匠所做的那样,把圆不断分割,终于发明了“割圆术”。
刘徽从偶然事件得到了启迪,从中联想到了计算圆周率的方法,进而发明了“割圆术”,为计算圆周率提供了一套严密的理论和完善的算法。
