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圆周率的推导过程(圆周率的推导过程,六年级)

时间:2023/6/18 0:07:45 编辑:福途教育 标签:高考

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    圆周率的推导过程(圆周率的推导过程,六年级)

    圆周率的推导过程

    推导圆周率的方法有多种,其中较为知名的有:

    (1)通过外接正n边形法:

    将圆和正n边形画在同一平面内,首先过圆上某一点P做正n边形是外接正n边形。可以把外接正n边形分为有n条直角三角形,因此:

    周长C = n* a

    其中a为正n边形的边长,又因为P点位于圆心M处,

    ∠MPC = 2π / n

    ∠MPA = 90° (直角)

    ∠MPB = 90° (直角)

    ?MPC的面积= r2 * Sin(2π/n)

    ?MPA的面积= r2 * Sin(π/2-π/n)

    ?MPB的面积= r2 * Sin(π/2-π/n)

    化简得到:

    2r2 * Sin(π/n) = n * a2,

    即:a = 2r * Sin(π/n)

    令n边形的边长 a→0,即边数n→无穷,那么周长C→2πr ,此时正n边形已经收斂为圆周。

    故:圆周率π=2 * Lim (n->无穷) Sin(π/n)

    (2)通过马赛尔元定理法:

    设圆心为 A ,半径为a,以P为中心,邻边为b,作以P为中心,半径为b的圆,然后连接 AP,PB,两点分别在外切圆和内接圆上,可以得到AP= 2a * Cos(θ/2);BP= 2b * Cos(θ/2);PB= a - b,

    因此:a - b = 2a * Cos(θ/2) - 2b * Cos(θ/2),

    联立得到:4a * Cos(θ/2) - (a+b)2 = 0,

    解出θ/2=

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