Re: [問題] 請問一下大家一個有關數學的問題
※ 引述《gwendless (望月無願)》之銘言:
: 以下是π的構想來源
^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: ├──── πR ────────┤
: ┬ ┌───────────────┐
: │ │ │
: R │ │
: │ │ │
: ┴ └───────────────┘
: 將一個圓分成無限多個小扇形交錯排列得出的近似長方形圖案
: 面積為πR^2
你好,文章的前段你講得太好,我無能為力再多做補充...
可是最後閣下在說明『π的構想來源』,卻有斟酌商榷的餘地...
您舉的例子是論證圓面積...也就是證明圓面積公式 A=πR^2
(這大概是人類使用無窮概念去應用數學的第一個case,其實這程序就是定積分)
圓面積公式中固然顯露出無理數π,
但人類面對與處理無理數π,卻並非由圓面積公式而來....
其實在那個『化圓為方』的圖中,較長的一邊已經顯露出無理數π
(那個長邊是半圓周長,可見π的起源來自於長度,而非面積)
面積是一個幾何問題,長度亦然....
以數學演進與觀點來看,
面積對應於代數運算中較高階的乘法,而長度則是較低階的加法
人類處理長度的數學....或許早先於面積有數千年之久....
因此π的起源,
根據邏輯上的先後問題,不該是源自於圓面積,而應該是圓周長...
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首先...
人類在古時候發現圓的周長和半徑呈現正比的線性關係(無數的經驗累積)
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
P=kr (P是圓周長 r是半徑 k就是那個線性的比例常數)
並且這個k經過測量後似乎是固定的(不會因為圓的大小而有所變動)
k可以得到大約是6.283...左右的數字
問題是....怎麼知道 k 是固定的呢?
會不會有一天因為不同的圓而產生不同的值呢?
總之....那時後的人們不曉得要去證明數學,經驗告訴他們這個值幾乎不會變...
直到古希臘時代,數學被賦予『需要證明』的概念,
泰利斯疾呼:除非你提出證明,否則任何人都可以懷疑權威者說的話....
古希臘的數學哲學家們開始著手去思索這個問題:
『圓周長與直徑之比,是否為一固定值,或可能因不同圓而異呢?』
幾何原本中告訴我們:相似多邊型,對應邊長成比例(這已被證明)
而『所有的圓』都是相似的,根據相似性原理
圓的『周長比』會等於『半徑比』,這就得到了 k 必為定值。
此值我們現在稱為2π。
這就是π起源...
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