pi是什么意思?数学里的Pi究竟有何深层含义,怎么那么牛?


那么什么是π呢圆周率

(Pi)是圆的周长与直径的比值 , 一般用希腊字母π表示 , 是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数 。π也等于圆形之面积与半径平方之比 。是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值 。在分析学里 , π可以严格地定义为满足sin x = 0的最小正实数x 。
【pi是什么意思?数学里的Pi究竟有何深层含义,怎么那么牛?】由于圆周率π约等于3.14 , 因而人们将每年的3月14日设定为圆周率日 。在这一天 , 世界各地的数学家和数学爱好者们欢聚一堂 , 歌颂赞美这个数学世界中的奇迹 。小编之前也搞不懂 , 圆周率 π 它究竟哪点吸引人了 , 能够让数学家们对它痴迷到如此地步?其实 , π 本身的存在就是一个奇迹:
不管一个圆有多大 , 它的周长和直径之比总是一个固定的数 , 它就是 3.141592653589793 …  , 是一个无限不循环小数 。我们把这个数就叫做圆周率 , 用希腊字母 π 来表示 。在几何问题中 , 圆周率扮演着非常重要的角色;然而更神奇的是 , 它也驰骋于几何以外的其它数学领域 。
下面跟大家分享几个case:
  1. 布丰投针实验
在地板上画一系列间距为 2 cm的平行线 , 然后把一根长度为 1 cm的针扔在地板上 。那么 , 这根针与地板上的线条相交的概率是多少呢?

pi是什么意思?数学里的Pi究竟有何深层含义,怎么那么牛?

文章插图
?
1733 年 , 法国博物学家布丰(Comte de Buffon)第一次提出了这个问题 。1777 年 , 布丰自己解决了这个问题——这个概率值是 1/π 。别的不说 , 就凭这自问自答地完成了超高级难度的数学问题的一件事 , 想必就让大家与小编一样 , 顶礼膜拜了吧
另外 , 这个问题可以用微积分直接求解 , 也能利用期望值的性质得到一个异常精妙的解答 。即使我们现在已经能轻易求出它的答案 , 结论依然相当令人吃惊——在这个概率问题上 , 竟然也有 π 的踪影 。有人甚至利用投针法 , 求出过 π 的近似值来 。
2.伽马函数
pi是什么意思?数学里的Pi究竟有何深层含义,怎么那么牛?

文章插图
?
阶乘运算本来是定义在正整数上的 , 但我们可以很自然地把它扩展到所有的正数上——只需要寻找一条经过所有形如 (n, n!) 的整格点的曲线就可以了 。由此定义出来的函数就叫做伽马函数 , 用希腊字母 Г 来表示 。好了 , 神奇的事情出现了 。我们有这样一个结论:
pi是什么意思?数学里的Pi究竟有何深层含义,怎么那么牛?

文章插图
?
π 再次出现在了与几何毫无关系的场合中!你说神奇不神奇?