周雪婷
摘要:本文采用了一種不同于割圓術(shù)的求平均距離計(jì)算圓周率的方法,計(jì)算得出圓周率準(zhǔn)確值的一個(gè)有窮表達(dá)式。其中,還給出了平面封閉圖形的一個(gè)特殊定義。文章之中還有數(shù)學(xué)思想的升華,提出了數(shù)學(xué)理論中一個(gè)固有觀點(diǎn)具有局限性。
關(guān)鍵詞:圓周率;函數(shù);新觀點(diǎn)中圖分類(lèi)號(hào):G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-1578(2014)12-0295-01
1.關(guān)于" r"
在所有的平面封閉圖形中,圓圍成的平面(在此且稱(chēng)作圓面)(含圓本身)具有一個(gè)僅屬于它的性質(zhì),即:可在圓面上找到一點(diǎn)(即圓心)使其到圓面邊界(即圓上)各點(diǎn)的距離相等。記圓的半徑為 ,可得圓面的面積s=πr2,那么任何一個(gè)平面封閉圖形均有這樣一個(gè) 使其面積s=πr2,r即為此平面封閉圖形內(nèi)(不含邊界)一點(diǎn)到它邊界上各點(diǎn)距離的平均值。
2."r"的計(jì)算方法
在一個(gè)平面封閉圖形α內(nèi)(不含邊界)找一點(diǎn)A,若α周長(zhǎng)為C(C>0),在α邊界上取一點(diǎn)O,記α邊界上一點(diǎn)P到O的曲線長(zhǎng)(此曲線為α邊界且若點(diǎn)O沿此曲線移動(dòng)到點(diǎn)P應(yīng)為逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng))為x,點(diǎn)P到點(diǎn)A的直線長(zhǎng)為f(x),那么r即為f(x)在閉區(qū)間[0,C]上的積分與閉區(qū)間[0,C]的區(qū)間長(zhǎng)度的比值。
3.將s=πr2中的"s"與"r"放入具體實(shí)例
(如圖1)RtΔABC中:AB=BC=1,∠ABC=90°,在線段BC上取點(diǎn)D,設(shè)BD長(zhǎng)度為x,由勾股定理得:AD長(zhǎng)度為x2+1,即f(x)=x2+1,以A為鑲嵌中心,即當(dāng)時(shí):
r為f(x)在閉區(qū)間[0,1]上的積分與閉區(qū)間[0,1]的區(qū)間長(zhǎng)度的比值。
4.具體實(shí)例中"r"的求值
4.1原函數(shù)的求解f(x)=x2+1的原函數(shù)很難求,聯(lián)想m(x)=1-x2,(如圖2):在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),A(0,1),B(1,0),有扇形OAB,記∠AOB1為θ,∠OB1C為β,B1C⊥OB OB長(zhǎng)度為1,OC長(zhǎng)度為x,B1C長(zhǎng)度為1-x2
那么怎樣由1-x2遷移到1+x2呢?聯(lián)想虛數(shù)單位i,
4.2打破固有認(rèn)識(shí)的新觀點(diǎn)
1*h(x)的形式不對(duì)勁兒,主要在于arcsinx部分:當(dāng)x不形如ai(a∈R)時(shí),ix部分就不是實(shí)數(shù)了,而在傳統(tǒng)觀念中:函數(shù)q(x)=arcsinx,x應(yīng)∈R。對(duì)此我提出一個(gè)觀點(diǎn):定義域即自變量的范圍,范圍即限制,而這種限制并非理論本身造成的,而是人思想的局限性,因?yàn)槿藗冋也坏阶宰兞吭趥鹘y(tǒng)范圍之外的意義,所以才認(rèn)定、承認(rèn)這種范圍的存在。
4.3求"r"
5.圓周率"r"的求值
5.1"π"的表達(dá)式
5.2求"iarcsini "
構(gòu)RtΔPQR,使PQ長(zhǎng)度為1,QR長(zhǎng)度為,
以點(diǎn)P為鑲嵌中心
結(jié)束語(yǔ):
出奇制勝在科學(xué)界屢見(jiàn)不鮮,人生亦如此,另辟蹊徑,才能為人所不能。