祖沖之與圓周率的故事
祖沖之與圓周率的故事1
祖沖之出生在公元429年，正當南北朝劉宋王朝時代。他是個偉大的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家和物理學(xué)家，有許多卓越的成就，其中之一就是圓周率的計算。
圓周率就是圓周的'長度和直徑的長度的比。這是一個無限不循環(huán)的小數(shù)，也就是說它是個沒完沒了的小數(shù)，各位數(shù)字的變化又沒有規(guī)律。通常在計算的時候，我們把圓周率定為31416，這個數(shù)字實際上比圓周率稍微大一點。祖沖之在一千五百年以前就確定，圓周率在31415926至31414927之間，比31416精確得多。在他之后一千年，阿拉伯數(shù)學(xué)家才打破了這個精確程度的記錄。
計算圓周率是一件很不容易的事。我們知道，在一個圓里內(nèi)接正多邊形，計算這個正多邊形的總的邊長，就可以得到圓周的近似值。正多邊形的邊數(shù)越多，總的長跟圓周就越是接近。祖沖之必須從圓的內(nèi)接正六邊形開始，先算內(nèi)接正十二邊形的邊長，再算出內(nèi)接正二十四邊形的邊長，再算內(nèi)接正四十八形的'邊長……邊數(shù)一倍又一倍地增加，一共翻十一翻，直到算出了內(nèi)接正一萬二千二百八十邊形的邊長，才能得到這樣精密的圓周率。
內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)翻十翻，看起來好像還簡單，其實不然。邊數(shù)每翻一翻，至少要進行七次運算，其中除了加和減，有兩次是乘方、兩次是開方。祖沖之算出來的結(jié)果有六位小數(shù)點，估計他在運算的過程中，小數(shù)至少要保留十二位。加和減還好辦，十二位小數(shù)的乘方、尤其是開方，運算起來極其麻煩。祖沖之要是沒有熟練的技巧和堅強的毅力，是無法完成這上百次的繁難復(fù)雜的運算的。
在祖沖之以前，已經(jīng)有人提出圓周率跟π相近似。祖沖之把π叫做“疏率”，提出了另一個圓周率的近似值π，作為“密率”，因為它更加精密，跟圓周率更相接近了。過了一千年，德國人奧托和荷蘭人安托尼茲才先后提出π這個圓周率的近似值，歐洲人當時不知道祖沖之已經(jīng)提出了“密率”，在他們寫的數(shù)學(xué)史上，把它叫做“安托尼茲”。日本數(shù)學(xué)家主張把π稱為“祖率”，這是十分公允的。
祖沖之計算出圓周率后名聲響了起來，結(jié)果被宋明帝派到一個落后的窮縣當縣令。祖沖之上任后經(jīng)常外出觀察，一次他看到農(nóng)民用腳踏碓舂米的情形，覺得既累又慢，便立即與老農(nóng)商量，請來木匠、石匠，做了一個以立式水輪為動力的水碓。
試車成功了，村民們在一旁歡呼雀躍。祖沖之卻在一旁思考：如果能做個水碓磨，既能舂米又能磨面不是更好嗎?經(jīng)過反復(fù)實踐，改進，水碓磨車終于試制成功了，這其中包含著力水、杠桿、凸輪的原理。
后來，祖沖之又被調(diào)到京城任職。當時的達官貴人為出門顯示排場與威風，紛紛指令手下工匠制造指南車。祖沖之經(jīng)過精心研究和設(shè)計，再利用精確圓周率計算，在車前做了個銅鑄齒輪盤，隨便車子怎么轉(zhuǎn)，車上的銅人總是指著南方。
祖沖之就是這樣不斷地進行科學(xué)探索。他的科學(xué)成就，在我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上，將永遠放射光芒。他的刻苦學(xué)習、認真鉆研、勇于創(chuàng)造和堅持真理的精神，是值得我們學(xué)習的。
邊讀邊想：祖沖之是誰?他最早計算出了什么，比其他國家早了多少年，他涉獵了哪幾個科學(xué)領(lǐng)域，他有哪方面是值得我們學(xué)習的?
祖沖之與圓周率的故事2
祖沖之(429-500)，中國南北朝時代南朝數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家。祖沖之的祖父名叫祖昌，在宋朝做了一個管理朝廷建筑的長官。祖沖之長在這樣的家庭里，從小就讀了不少書，人家都稱贊他是個博學(xué)的青年。他特別愛好研究數(shù)學(xué)，也喜歡研究天文歷法，經(jīng)常觀測太陽和星球運行的情況，并且做了詳細記錄。
【祖沖之和圓周率的故事】
祖沖之在數(shù)學(xué)上的杰出成就，是關(guān)于圓周率的計算。秦漢以前，人們以"徑一周三"做為圓周率，這就是"古率".后來發(fā)現(xiàn)古率誤差太大，圓周率應(yīng)是"圓徑一而周三有余"，不過究竟余多少，意見不一.直到三國時期，劉徽提出了計算圓周率的科學(xué)方法--"割圓術(shù)"，用圓內(nèi)接正多邊形的周長來逼近圓周長.劉徽計算到圓內(nèi)接96邊形， 求得π=3.14，并指出，內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)越多，所求得的π值越精確.祖沖之在前人成就的基礎(chǔ)上，經(jīng)過刻苦鉆研，反復(fù)演算，求出π在 3.1415926與3.1415927之間.并得出了π分數(shù)形式的近似值，取為約率 ，取為密率，其中取六位小數(shù)是3.141929，它是分子分母在1000以內(nèi)最接近π值的分數(shù).祖沖之究竟用什么方法得出這一結(jié)果，現(xiàn)在無從考查.若設(shè)想他按劉徽的"割圓術(shù)"方法去求的話，就要計算到圓內(nèi)接16，384邊形，這需要化費多少時間和付出多么巨大的勞動啊!由此可見他在治學(xué)上的頑強毅力和聰敏才智是令人欽佩的.祖沖之計算得出的密率， 外國數(shù)學(xué)家獲得同樣結(jié)果，已是一千多年以后的事了.為了紀念祖沖之的杰出貢獻，有些外國數(shù)學(xué)史家建議把π=叫做"祖率".
祖沖之博覽當時的名家經(jīng)典，堅持實事求是，他從親自測量計算的大量資料中對比分析，發(fā)現(xiàn)過去歷法的嚴重誤差，并勇于改進，在他三十三歲時編制成功了《大明歷》，開辟了歷法史的新紀元.
祖沖之還與他的'兒子祖暅(也是我國著名的數(shù)學(xué)家)一起，用巧妙的方法解決了球體體積的計算.他們當時采用的一條原理是："冪勢既同，則積不容異."意即，位于兩平行平面之間的兩個立體，被任一平行于這兩平面的平面所截，如果兩個截面的面積恒相等，則這兩個立體的體積相等.這一原理，在西文被稱為卡瓦列利原理， 但這是在祖氏以后一千多年才由卡氏發(fā)現(xiàn)的.為了紀念祖氏父子發(fā)現(xiàn)這一原理的重大貢獻，大家也稱這原理為"祖暅原理".
祖沖之與圓周率的故事3
祖沖之是南朝偉大的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，他是世界上把圓周率算到第七位的第一人，所以圓周率又被稱為“祖率”。他在數(shù)學(xué)和天文學(xué)上的貢獻，對后世的發(fā)展有著很深遠的影響。
祖沖之生于429年，卒于500年，是中國南北朝時期有名的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。其祖父乃是祖昌，主管土木工程;其父祖朔，學(xué)識淵博，受人尊重。所以祖沖之有一個很好的成長環(huán)境，來自家庭的熏陶和自己的努力，使他很早就有了博學(xué)的美譽。
祖沖之能在科學(xué)上取得巨大的成就，這和他執(zhí)著、勤奮的研究態(tài)度有著莫大的關(guān)系。他搜集了大量的資料，上至遠古，下至他生活的年代，他全部都進行考察，而且他絕不會把自己的思維局限在古人的認識中。這也是他能在科學(xué)上走得比別人更遠的原因之一。
后來，孝武帝聽聞祖沖之的名聲，任命他到總明觀任職。當時，總明觀是最權(quán)威的科研機構(gòu)，在總明觀任教，讓他能夠接觸到更多、更豐富的資料，也讓他擁有了進行研究與開拓的資本與條件。
其后數(shù)年，祖沖之雖然繼續(xù)擔任朝廷命官，生活并不安定，但他從沒放棄過對科學(xué)的研究。公元462年，祖沖之在天文學(xué)上的嘔心瀝血之作——新歷法《大明歷》終于完成。
祖沖之晚年的時候，由于政局變化，社會動亂，祖沖之的研究方向也隨之發(fā)生的改變，從對數(shù)學(xué)、天文學(xué)的研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷ξ膶W(xué)和社會學(xué)的研究。這種改變是由生存環(huán)境和社會現(xiàn)實所決定的。
祖沖之從小就對古書一竅不通，卻極愛數(shù)學(xué)，富有實踐精神。幼時，私塾的先生告訴祖沖之，“圓周是直徑的`3倍”。祖沖之對此產(chǎn)生了疑問，第二天就跑去村頭測量車輪，量來量去都與這個結(jié)論不符。此后多年，這個疑問一直困擾著他。
后來，祖沖之受到劉徽的“割圓術(shù)”的啟發(fā)，沿著他的方法繼續(xù)研究下去，以期求得更加精準的結(jié)果，而為了防止出現(xiàn)差錯，他的每一步都會計算兩遍。經(jīng)過無數(shù)遍的演算，最終得出了圓周率在3 . 1415926和3 . 1415927之間的結(jié)論。
祖沖之是將圓周率精確到第七位的第一人，與歐洲相比，早了1000多年。所以，圓周率又被稱為“祖率”，是對祖沖之這一偉大成就的紀念。
祖沖之與圓周率的故事4
說到祖沖之，腦海里便直接將圓周率與他聯(lián)系起來，他倆就像人與影子一樣早已密不可分了。在古代，沒有現(xiàn)代如此發(fā)達的科技僅能依靠排列算籌、繩尺測量等簡單的工具，祖沖之卻能將圓周率精確到小數(shù)點后第七位，比歐洲要早一千年，其間的艱難險阻可想而知。如此艱巨而細致的演算，就是現(xiàn)在的我們不借助任何機器也不一定能算得如此精確，但圓周率的前七位我們卻能熟記于心、張口就來，實際上我們只不過是走了條捷徑，摘取了前人的成果。
像那些生活在山區(qū)里的貧苦學(xué)生往往要比我們更懂得珍惜，每天天不亮就要起床，背著書包走在曲折泥濘的山間小路上，走了幾十里才能到校；每天放學(xué)都要借著月亮的光輝才能安全到家。在這樣惡劣的環(huán)境下，他們卻能始終如一，每天起早貪黑堅持上學(xué)。試想，無論是在古代還是在現(xiàn)代，總有人在艱苦的環(huán)境下依然能勤奮好學(xué)，而我們生活在如此優(yōu)越的環(huán)境下怎能不發(fā)憤圖強、奮起直追呢！
當然，祖沖之能夠流芳百世不僅僅是因為他的'勤奮好學(xué)與數(shù)學(xué)上的成就，還因為他為官清正、勤政愛民，為人們辦了許多實事，是一位名副其實的清官。他還改造指南車、建造千里船等，這無疑是世界科技史上的一個奇跡，是中國人的驕傲。
我們應(yīng)該繼承并弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，更要培養(yǎng)優(yōu)秀人才，正如趙翼所說“江山代有人才出，各領(lǐng)風騷數(shù)百年”。
祖沖之與圓周率的故事5
祖沖之( 公元429年4月20日─公元500年)是我國杰出的數(shù)學(xué)家，科學(xué)家。南北朝時期人，漢族人，字文遠。生于宋文帝元嘉六年，卒于齊昏侯永元二年。祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣)。為避戰(zhàn)亂，祖沖之的祖父祖昌由河北遷至江南。祖昌曾任劉宋的“大匠卿”，掌管土木工程;祖沖之的父親也在朝中做官。祖沖之從小接受家傳的科學(xué)知識。青年時進入華林學(xué)省，從事學(xué)術(shù)活動。一生先后任過南徐州(今鎮(zhèn)江市)從事史、公府參軍、婁縣(今昆山市東北)令、謁者仆射、長水校尉等官職。其主要貢獻在數(shù)學(xué)、天文歷法和機械三方面。
祖沖之在科學(xué)發(fā)明上是個多面手，他造過一種指南車，隨便車子怎樣轉(zhuǎn)彎，車上的銅人總是指著南方;他又造過“千里船”，在新亭江(在今南京市西南)上試航過，一天可以航行一百多里。他還利用水力轉(zhuǎn)動石磨，舂米碾谷子，叫做“水碓磨”。 名人故事
祖沖之(429-500)的祖父名叫祖昌，在宋朝做了一個管理朝廷建筑的長官。祖沖之長在這樣的家庭里，從小就讀了不少書，人家都稱贊他是個博學(xué)的青年。他特別愛好研究數(shù)學(xué)，也喜歡研究天文歷法，經(jīng)常觀測太陽和星球運行的情況，并且做了詳細記錄。
宋孝武帝聽到他的名氣，派他到一個專門研究學(xué)術(shù)的官署“華林學(xué)省”工作。他對做官并沒有興趣，但是在那里，可以更加專心研究數(shù)學(xué)、天文了。
我國歷代都有研究天文的官，并且根據(jù)研究天文的結(jié)果來制定歷法。到了宋朝的時候，歷法已經(jīng)有很大進步，但是祖沖之認為還不夠精確。他根據(jù)他長期觀察的結(jié)果，創(chuàng)制出一部新的歷法，叫做“大明歷”(“大明”是宋孝武帝的年號)。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點之間的時間)的天數(shù)，跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差只有五十秒;測定月亮環(huán)行一周的天數(shù)，跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差不到一秒，可見它的`精確程度了。
公元462年，祖沖之請求宋孝武帝頒布新歷，孝武帝召集大臣商議。那時候，有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對，認為祖沖之擅自改變古歷，是離經(jīng)叛道的行為。祖沖之當場用他研究的數(shù)據(jù)回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他，蠻橫地說：“歷法是古人制定的，后代的人不應(yīng)該改動。”祖沖之一點也不害怕。他嚴肅地說： “你如果有事實根據(jù)，就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。”宋孝武帝想幫助戴法興，找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論，也一個個被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新歷。直到祖沖之死了十年之后，他創(chuàng)制的大明歷才得到推行。名人故事
盡管當時社會十分動亂不安，但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學(xué)。他更大的成就是在數(shù)學(xué)方面。他曾經(jīng)對古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》作了注釋，又編寫一本《綴術(shù)》。他的最杰出貢獻是求得相當精確的圓周率。經(jīng)過長期的艱苦研究，他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間，成為世界上最早把圓周率數(shù)值推算到七位數(shù)字以上的科學(xué)家。
祖沖之晚年的時候，掌握宋朝禁衛(wèi)軍的蕭道成滅了宋朝。
祖沖之與圓周率的故事6
祖沖之在數(shù)學(xué)上的杰出成就，是關(guān)于圓周率的計算。秦漢以前，人們以_徑一周三_做為圓周率，這就是“古率”。后來發(fā)現(xiàn)古率誤差太大，圓周率應(yīng)是“圓徑一而周三有余”，不過究竟余多少，意見不一。
直到三國時期，劉徽提出了計算圓周率的科學(xué)方法——“割圓術(shù)”，用圓內(nèi)接正多邊形的周長來逼近圓周長。劉徽計算到圓內(nèi)接96邊形，求得π=，并指出，內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)越多，所求得的π值越精確。
祖沖之在前人成就的基礎(chǔ)上，經(jīng)過刻苦鉆研，反復(fù)演算，求出π在與之間。并得出了π分數(shù)形式的近似值，取為約率，取為密率，其中取六位小數(shù)是，它是分子分母在1000以內(nèi)最接近π值的分數(shù)。
祖沖之究竟用什么方法得出這一結(jié)果，現(xiàn)在無從考查。若設(shè)想他按劉徽的“割圓術(shù)”方法去求的話，就要計算到圓內(nèi)接16，384邊形，這需要化費多少時間和付出多么巨大的勞動啊！由此可見他在治學(xué)上的頑強毅力和聰敏才智是令人欽佩的。祖沖之計算得出的密率，外國數(shù)學(xué)家獲得同樣結(jié)果，已是一千多年以后的事了。為了紀念祖沖之的杰出貢獻，有些外國數(shù)學(xué)史家建議把π=叫做“祖率”。
祖沖之博覽當時的名家經(jīng)典，堅持實事求是，他從親自測量計算的大量資料中對比分析，發(fā)現(xiàn)過去歷法的嚴重誤差，并勇于改進，在他三十三歲時編制成功了《大明歷》，開辟了歷法史的新紀元。
祖沖之還與他的兒子祖暅（也是我國著名的數(shù)學(xué)家）一起，用巧妙的`方法解決了球體體積的計算。他們當時采用的一條原理是：“冪勢既同，則積不容異。”意即，位于兩平行平面之間的兩個立體，被任一平行于這兩平面的平面所截，如果兩個截面的面積恒相等，則這兩個立體的體積相等。這一原理，在西文被稱為卡瓦列利原理，但這是在祖氏以后一千多年才由卡氏發(fā)現(xiàn)的。為了紀念祖氏父子發(fā)現(xiàn)這一原理的重大貢獻，大家也稱這原理為“祖暅原理”。
祖沖之與圓周率的故事7
最近我在讀《數(shù)理化通俗演義》，里面許多科學(xué)偉人都給我留下了深刻的印象。我印象最深的是祖沖之推算圓周率的故事。
我相信大家都知道圓周率吧：......它雖然是個無窮無盡的無限不循環(huán)小數(shù)，但它的作用非常大，計算不規(guī)則圖形或者圓形的周長與面積都要用到它。可是，你知道嗎，這一串小數(shù)卻缺不了一個數(shù)學(xué)家嘔心瀝血的計算，這個數(shù)學(xué)家正是中國古代這哲學(xué)家祖沖之。
在中國古代，很多數(shù)學(xué)家都只計算出圓周率的后兩位小數(shù)，而且，還存在一些爭議。這時祖沖之就準備把圓周率算個明明白白、清清楚楚。于是他就與他的兒子暅兒一起，先按正多邊形的周長算，每次都多增加一條邊，使圖形越來越接近圓形。就這樣，經(jīng)過日日夜夜的一次又一次計算，終于得出了這個數(shù)字，祖沖之的手指因長期拿算籌，被磨出了血。
我覺得祖沖之真的是一個偉大的人，他為了算出更精確的'圓周率，不辭辛苦，連手指磨出血都不罷休，這真是他堅持不懈、堅強的體現(xiàn)。同時，他奉獻出他寶貴的時間、精力，讓后世的數(shù)學(xué)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，這也體現(xiàn)了他是個舍己為人、樂于奉獻的人。他讓我們不再為計算圓的周長和面積而感到苦惱。如果你們還覺得圓周率太難背了，請想想祖沖之計算圓周率的辛苦吧。總而言之，祖沖之的精神是值得我們敬佩和學(xué)習的！
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