慶祝圓周率日的方式——將計算思維帶入課堂

2020-12-25 遇見數學

「π - 圓周長與其直徑之比，這是開始. 後面一直有，無窮無盡。永不重複。就是說在這串數字中，包含每種可能的組合。你的生日，儲物櫃密碼，你的社保號碼，都在其中某處。如果把這些數字轉換為字母，就能得到所有的單詞，無數種組合。你嬰兒時發出的第一個音節，你心上人的名字，你一輩子從始至終的故事，我們做過或說過的每件事，宇宙中所有無限的可能，都在這個簡單的圓中。用這些信息做什麼，它有什麼用，取決於你們。」 - 美劇《疑犯追蹤》S02E11

古典時期的 Pi

希臘的大數學家阿基米得, 他用一個從外面包住圓的多邊形和一個被圓包住的多邊形的周長，來逼近圓周的周長得到 223/71 < π < 22/7 這樣的近似結果.

Pi在中國

歷史長河中的很長一段時間, Pi 的計算是由中國的數學家領先. 劉歆採用幾何逼近的方法首先算出來 3.1547 這樣的精度, 後又南北朝的祖衝之改進了他的方法, 進而計算出了 3.1415926 < π < 3.1415927 這樣驚人的數字, 這樣的精確度可是要到 1000 年後才在被西方數學家搞定.

計算機來挑戰 Pi

馮諾尼曼在1949年用 ENIAC 花費了70個小時, 將 Pi 計算到小數點後2037位, 之後隨著計算機的運算速度不斷提升, Pi 值不斷被刷新, 當然算法的設計也佔了另外一半的貢獻.

費曼點

費曼點是指從Pi小數後第 762 位開始的連續六個 9.

而在此前面的數字中最多只有三次數字的重複

再往後的數字裡類似重複的還出現很多遍, 但似乎最多只是重複了 7 次(我沒有進行更多嘗試)

按照這個啟發, 或者你可以用 Wolfram 語言嘗試自己或者任何人的生日日期在 Pi 中出現的位置, 也可以通過"mypiday.com"以網頁的方式來進行任何自己感興趣的探索.

推薦跳轉到該網站進行嘗試哦!

每年的 3/14 是圓周率日！

美國的 MIT 倡議將每年的3月14日定為國家圓周率日(National Pi Day) . 並且在2009年美國眾議院已經正式通過決議, 將每年的3月14號設定為"圓周率日"(Pi day).

由於 π 的發音接近派(Pie), 所以人們在慶祝圓周率日的時候會吃派餅或披薩的習慣.

某些商家也會藉此時機有打折優惠的活動.

當然不可避免美國大學的數學系都在當天下午1時59分慶祝這一節日:

或進行 Pi 相關的創作和設計活動:

注: 圖自網絡

上面就是利用 Mathematica (Wolfram語言) 創造出來動手中學習的課堂例子. 如果老師您有更好的創意需要用動態模型展示, 不妨與我聯繫, 咱們一起去把它實現出來,

好了, 現在讓我們在下一篇的計算思維課堂再見. 也要感謝各位每一位看到這裡的老師和朋友!

Happy Pi Day! …and by making math more fun!

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    文/仗劍走天涯人類已將圓周率計算到31.4萬億位，為何還要繼續計算，有意義嗎？圓周率是用數學符號π來表示的。目前人類已經能夠將圓周率計算到它的31.4萬億位了。不過很多人都對圓周率持續計算下去的這一問題，抱有很大的看法。以現有的圓周率已經可以來計算圓的周長、圓的面積、體積等等關鍵的數值了。那麼持續將它計算下去，到底有什麼樣的意義呢？難道不是過於的吹毛求疵了嗎？將圓周率計算下去，人類又能得到什麼樣的利處呢？
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    你知道圓周率是怎麼來的嗎？圓周率，一般以來表示，是一個在數學及物理學經常出現的數學常數。它的定義就是圓形周長與直徑的比，也等於圓形之面積與半徑平方的比，它是精確計算圓周長、圓面積、球體積等幾何形狀的關鍵值是一個無理數，也就是一個無限不循環小數。
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    決議認為，「鑑於數學和自然科學是教育當中有趣而不可或缺的一部分，而學習有關π的知識是一教孩子幾何、吸引他們學習自然科學和數學的迷人方式……π約等於3.14，因此3月14日是紀念圓周率日最合適的日子。」說到圓周率，就不得不提我國著名的科學家、數學家祖衝之了。
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