关于问题π是无限不循环小数,那么我以半径为 1 画个圆,圆的周长理论上说可以确定吗?一共有 2 位热心网友为你解答:
【1】、来自网友【裸猿的故事】的最佳回答:
看了下其他人的回答,感觉我和这个题主大概更有共性,就在于
如何理解无限不循环,
任何
有理数总可以表示成两个整数之比
,看到整数就心安了,不能表示成两整数之比的数字感觉就很怪异。而且在思维上
不自觉的就将无限不循环理解为不确定
。
由于我们已知π是无限不循环小数,那么就像题主所问,以半径为 1(应该是直径为 1,因为圆周长是 2πR)画个圆,圆的周长将是在度量它的时候
无法穷尽的,注意是无法穷尽,但不是无法确定
,差别就在这微妙的地方。我们当然可以明确的说,该圆的周长一定小于 3.2 但大于 3.1,它的长度一定在这个范围内,而古人也很早就将圆周率确定在 3.14 了,即一定小于 3.15。假设我们真的画出了这么一个理想的圆,那么随着我们的测量手段的越来越精确,那么我们就能将它的真实长度量得越来越准。而中国数学家祖冲之正是利用割圆术,在一个巨大无比的圆中做出了
正 12288 边形
,得圆周率=3.1415926/7 之间(修正),这个精度保持了一千年才被打破。
不过说到无理数,不妨让我们看看历史上第一个无理数的诞生。
边长为 1 的正方形,其对角线长度是无理数
圆的周长是很难直接测量的,因此历史上在数学求解圆周率的方法出现之前,都是用如割圆术这样的办法去逼近圆的周长。但如果只是想讨论无理数这种无限不循环的特色带给人的迷惑,不如用一个看起来相当简单的东西来代替π,比如边长为 1 的正方形,其对角线的长度等于多少?这个对角线就是一个短的直线段,看起来是很好测量,不需要搞什么花招,
但从理论上我们知道,不管你测出的数是多少,都不是绝对精确的!
因为,这个对角线的值根号 2,它是一个无理数。
而当年证明这个对角线的长度(有兴趣的读者不妨自己证明一下,为何该线的长度是无理数),不能表达为任意两个整数之比的人,被杀害了,因为当时的人不能接受这么诡异的数存在,所以今日的我们觉得无理数很诡异,其实也很平常,因为古人,那些曾经专心研究数字秘密的人同样觉得这是一个人类感觉中的
“悖论”。为了抹平这种感觉,他们甚至不惜杀害发现者,然后装作不知道有这样一类奇怪的数字。若干年后,达芬奇将这类数字命名为无理数,以纪念它的发现者——希帕索斯(毕达哥拉斯的学生)。
今天我们知道的许多重要的常数都是无理数,这表明无理数是大自然的重要特征。比如:π(圆周率)、e(自然对数).
图示:希帕索斯雕像
最后,让我用欧拉恒等式结束,这是一个不可思议的等式。
喔,再补充一下。
当我们闭上眼睛,随手在数轴上指定一个点,那么它和原点之间的距离,几乎总是一个无理数!
因为,对于由有理数和无理数构成的实数集合而言,其中无理数的个数远远超过有理数的个数,不错,它们都无限多,但无限和无限之间在某些情况下依然是可以比较谁更多,而按照今日我们的理解,在数轴上有理数非常稀少,而无理数则非常稠密,所以,你随手指一个位置,那该点离原点的距离,几乎总是(甚至必然是)一个无理数。当我们了解到这个性质之后,大概会对无理数有所释怀或者感到世界崩塌了,嗯,随你。
【2】、来自网友【艾伯史密斯】的最佳回答:
答:当然是可以确定的,但这并不是一个容易理解的概念!
尤其是对无理数和有理数的理解上,很多人认为“无理数无限不循环,所以无理数是无法确定的数”,这本身就是一个错误理解!
比如:我们假设圆的直径为 1(题目说的是半径),那么圆的周长,正好就是圆周率π!
把圆周率π放到数轴上,就是一个确定的数,在数轴上有唯一确定的点与之对应,本质上和其他点(包括整数)没有特别之处,数轴上的点组成的集合是完备且有序的,所以圆周率π自然就是确定的!
然后你把数轴上(0,π]的线段绕成一个圆,那么圆的周长自然也是确定,当然这是理论上!
对这个问题的讨论,实质上就是在讨论“无穷收敛级数”,圆周率可以表示成很多形式的收敛级数!
一个数只要是收敛的,那么就是确定的,对于这个问题,深刻理解微积分的人,理解起来并不会遇到困难,就是一个“常识”而已!
另外,实数集合可以分为有理数和无理数,其中无理数属于不可数集合,有理数属于可数集合。
说明在某种层面上,无理数要远远多余有理数,虽然他们都是无穷个,但是在超穷数理论中,无穷也是有等级的。
好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!