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      世間最神秘的三個數(shù)字(四)

      2015-08-15 04:51:29
      中學(xué)科技 2015年5期
      關(guān)鍵詞:老和尚鵬飛橫線

      從前有座山,山里有座廟,廟里有個老和尚,老和尚在與私塾先生喝酒。

      老和尚說:“你倒是樂得與灑家吃酒,那幫小潑皮可怎管得了哇?”

      “哈哈,放心!等咱酒喝完回去,前三十位圓周率背不出的,一律打手心三十下!”

      夕陽西下,先生搖扇撫墻而歸,潑皮們列隊迎候,齊曰:

      山巔一寺一壺酒(3.14159),爾樂苦煞吾(26535),把酒吃(897),酒殺爾(932),殺不死(384),樂爾樂(626),使扇搧(433),啪(8)!搧爾吃酒(3279)。

      皓天拍手大叫:“好記!”

      鵬飛:“老外們也有奇妙的記法:How I wish I could calculate pi.”

      “沒看出怎么好記了。”

      “這叫‘字長記憶法,每個詞的字母數(shù)代表所在位置的圓周率數(shù)字。”

      “3.141592!有意思!”

      鵬飛:“你知道祖沖之的密率、約率是怎么得到的?”

      “估算的唄!”

      “π≈3.14=3+ ,這樣輾轉(zhuǎn)相除就得到連分?jǐn)?shù),如把最后的 略去,π≈ ?!?/p>

      “如果再多取幾位,就能得到密率了,是嗎?”

      鵬飛:“是的,你會發(fā)現(xiàn)分子和分母數(shù)字最小又好記的就是 和 了。你知道全體自然數(shù)平方的倒數(shù)和是多少嗎?”

      “也是π?”

      “ + + +…= ,而 + + …= ,這是歐拉得到的結(jié)果?!?/p>

      “太神奇了!關(guān)于所有自然數(shù)的無窮個分?jǐn)?shù)之和竟然與這個無限不循環(huán)小數(shù)π有關(guān)!歐拉真是本領(lǐng)通天!”

      “你可以查一查,這樣的等式有無窮多個!包括其他人也得到了很多風(fēng)格不一樣的關(guān)于π的表達(dá)式?!?/p>

      “這可都是等式啊,不是約等于。數(shù)學(xué)真神??!我不想知道他們是怎么得到的,只是這么看看我就醉了……”

      鵬飛接著道:“π還會在你料想不到的地方跳出來!”

      鵬飛說著拿出一張大紙、一盒火柴,量好火柴長度,以間隔2倍的火柴長度用尺在紙上畫平行橫線,然后將一整盒火柴遞給皓天:“來,隨便往紙上扔火柴桿,一根一根扔或幾根幾根一起扔都行?!?/p>

      浩天不知鵬飛葫蘆里賣的什么藥,但仍照著做了。

      “數(shù)數(shù)總共多少根?”

      “22根?!?/p>

      “有幾根與橫格線相交?”

      “7根?!?/p>

      “ 是不是π?”

      “邪了!要是再多扔些就能得出更準(zhǔn)確的π值?”

      鵬飛臉上現(xiàn)出神秘微笑:“你再多扔幾遍,加個總數(shù)看看?!?/p>

      皓天一臉茫然:“π真的從我身邊神秘地跳出來了!為什么啊?”

      鵬飛卻不急:“隨機(jī)扔的火柴桿桿上每一點(diǎn)都可能與橫線相交,概率是一樣的,所以你扔的那根彎折的火柴桿也不例外。是不是???”

      “是的。那么即使斷掉的火柴桿也可以咯,只是計總數(shù)時要算作一根。將直桿彎成任意形狀的話這概率也不會變咯。那又怎么樣呢?”

      “我用一個半徑等于火柴桿長度的圓環(huán)來扔呢?”

      “畫幾個圓試試。每個圓必然與橫線相交,且必有兩個交點(diǎn)!”

      “設(shè)格線間距為d,則圓的周長為πd,火柴桿長則為d/2?!?/p>

      皓天仔細(xì)推敲了起來:“假如圓環(huán)和火柴桿各擲n次,圓環(huán)與線交2n次。桿長是圓周長的 ,又因?yàn)椴徽撌裁葱螤?,桿或環(huán)上每一點(diǎn)與線相交的概率是一樣的,所以擲n次火柴桿與線相交的次數(shù)應(yīng)為2n× ,那么火柴桿與線相交的概率p= ,這概率的倒數(shù)就是π!”

      鵬飛:“那再來一個:你在這紙上隨便寫大于0小于1的小數(shù),每次寫下兩個為一組,寫上幾十組?!?/p>

      浩天知道π又要出來了,很快寫好n組。

      鵬飛:“若每組數(shù)據(jù)與1搭配,看不能構(gòu)成直角三角形及鈍角三角形的組數(shù)共有多少,設(shè)為m組,則不能構(gòu)成銳角三角形的概率p= = 。”

      皓天查閱計算了許久,結(jié)果還真差不多。

      鵬飛:“這是為什么呢……”

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