既然圆周率是一个无限不循环数字,那圆的面积和周长是不是确定的?

MILKLA


圆周率是一个无限不循环小数,在小数里是无法确定的,但是圆的面积和周长是确定的,这是毫无疑问的,具体分析请看下面。

1.什么是圆周率

圆周率是圆的周长与直径的比值,是一个在数学及物理中普遍存在的数学常数。我们知道常数是一个确定的数,不会发生任何改变。只是无法用确定的小数表示而已。



在我们学习计算中常取圆周率的近似值3.14就可以了。在生产生活中,通常用3.14去计算。在一些科研,工程等精密计算中才需取值到小数点后几百位。虽然都是用了圆周率的近似值但这不能说圆的周长和面积不确定。只是计算的结果与实际有误差。

2.圆的周长和面积计算

我们知道圆的周长、面积计算公式:圆的周长=圆周率成*直径=2*圆周率*半径,圆的面积=圆周率*半径的平方。



又因为半径是定值,所以算出来的面积和周长是定值。我们在想一想,圆的面积和周长是客观存在的,不会变大变小。只是为了方便计算和应用,我们取圆周率的近似值,这不代表圆的周长与面积不确定了。

3.正确理解“无限不循环”与“不确定”

无线不循环小数是无理数并不代表这个数不确定,像自然常数e,根号2都是无限不循环小数,却是一个定值。比如边长为根号2的正方形,它的面积就是2。那么这和圆的周长、面积是一个道理。只是我们为了方便计算取近似值。



一个确定的数也可以是无限不循环的小数。我们知道无理数就是无限不循环小数,是一个确定的数。既然圆周率是一个确定的数,计算面积和周长就是确定的值。实际情况也是一样。

通过上面的介绍分析,我们可以明白:圆周率是一个无限不循环小数,圆的周长和面积都是确定的。


徽乡小居


圆周率是一个无理数,也就是无限不循环小数。无限不循环指的是小数点后面的数字没有规律可循,并不是指其不确定。(排列顺序没有规律≠不确定,比如说圆周率小数点后第一千位的数字是定死的,不能随意改变。)

确定一般指定值,这个数可以是有理数,也可以是无理数。不确定要么是变量,要么条件不够无法确定其大小。


院子三尺三


假设,使圆周率保留7位小数,精确到10e-7次方,有:π≈3.1415926。

如果半径保留三位小数R=2.234,圆周率的保留至多4位小数,即π≈3.1416才有意义。

后面的精度哪怕1000位也是毫无意义的。对应的圆周长C=2πR的精度,最多保留4位小数。

实际工作中,我们做一个圆都是根据特定的测量精度来确定的。详见“有效数字”的概念。

事实上,现实世界里,不存在数学意义上的绝对精准的数值与尺度,即使1,2, 30米, 20°C,这些数值,都是抽象或近似值。

例如:班级点名有40人,40就是抽象的人数,因为每个人都是不同的。

例如:电荷单位电量e=1.6e-19[C],是一个近似数,我们把1个负电荷写成-1,把两个价电子写成+2,看起来是整数,其实都是近似数。

请琢磨:如果让你画一个长10厘米的直线段,要求绝对精准,有没有可能?

答案当然是:绝对不可能!因为数学上的抽象数量,在自然界与技术界,都是不存在的。

这就是数学思维与物理思维的根本区别——数学玩的是抽象游戏,物理玩的测量游戏。

好了,本答stop here。请关注物理新视野,共同切磋物理逻辑与中英双语的疑难问题。


物理新视野


对于无理数(无线不循环小数),很多人总是有一种惯性思维,认为无理数是“不确定的数”。比如说圆周率π,由于我们无法用小数把π完整地写出来,就会有“π是不确定的”这种错觉。

但事实上并非如此。非常明确的一点是:π是非常确定的数,它就是π,正如1就是1一样。不只是π,任何无理数都是确定的数。不能因为“我们不能用小数把π描述出来”就说“π不是固定的数”,描述一个数的方法有很多,不见得非得用小数描述。

就算是有理数,你也未必能用小数描述出来,比如1/3你能用小数完全描述出来吗?0.33333....?抱歉,你永远描述不出来,因为有无穷多个3!明白了这点,自然就会知道圆的周长和面积当然是确定的,它们分别是2πr和πr平方,非常的确定!

有一个方法能很直观地证明π是一个非常确定的数,虽然我们不能用小数把π描述出来,但可以非常轻松地在数轴上表示出π的长度,比如说你可以很容易在数轴上画出π厘米的线段,这说明π是确定的!只要π确定,周长和面积当然是确定的!

任何无理数也都是确定的。同时,有理数和无理数合在一起就是实数,有理数和无理数都是无穷多的,但无理数的无穷比有理数的无穷更大,也就是说,无理数的集合远比有理数的集合更大,你可以简单认为无理数比有理数更多,任何两个有理数之间都有无数个无理数!


宇宙探索


这是一个非常好的问题,表面是数学问题,其实是个哲学问题,而且是一个争论了几千年的哲学问题,即唯物唯心的争论。

问题的人的意思其实是说既然圆周率π是无理数,无限不循环,那么它小数点后面总会有未知的,哪怕你算到一亿位,一万亿位后面也没用,那又由它算出来的圆的周长面积肯定也就不确定了,对吗?

这就是唯心主义的观点,既然永远不可知,那就是不确定的东西,它强调心的感受是第一位的。

但是,唯物主义的观点却相反,无论能不能算出精确的结果,但圆就是圆,只要半径和圆心确定,它的周长和面积就是确定的,这和我们算出来算不出来精确结果无关。尊重客观存在,把物质放在了第一位,根本无需考虑智慧生物也就是人类的想法。

其实无理数只是在十进制下而已,如果我们发明个π进制呢,逢π进一,那圆周率不就是有理数,而且还是整数了吗?由此可见人类的认知是有局限性的,不认识不了解不代表不存在,要尊重客观事实。


星空偃


人类现在是生活在三维空间,采用的是三维科学。圆的所有原理要用四维科学才能破解开!

所以,圆的周长与面积是不是确定的,现今真难下结论。因为圆周率是个无限不循环的带小数,即不确定数,那么,问题来了,其周长与面积是不是确定数呢?绝大多数人认为是确定数,这不一定是正确的!

参考与讨论:在一条线段为一米的正中间为点来画圆,那么,这个圆的周长就是1米乘以圆周率,由于圆周率是个无限不循环的不确定数,其圆的周长应该也是个不确定数!



用户创维


圆周率是由整数和无理数组成的无理式,这个无理式与任意一个大于“0”,不于于“1”的数,是恒等(相等)的。去根号后,就变成了(圆周长与圆直经的比值)一个常数,这个(比值)常数是等于3.1415926.....。

可以这样确定:宇宙中存在这样一个数学性质。即:任何两个不相等,大于“0”,不等于“1”,的任意两个数(X、G;X≠G≠1;X>0、G>0),总会与根号2、根号3,纠缠在一起,形成一个无理恒等式(不定方程)。这个恒等式(不定方程)是反常规的。


韵祥1


当然都是确定的,不是有公式吗。

至于具体值,有理数无理数都有可能。无限不循环小数和有理数一样,也是确定的值,只是数值表达式位数无限而已。


星43849490


举例,3=1/3*(3)^2,能说明1/3是确定的小数吗?…S=pi*r^2也一样。至于循环不循环,取无理数可以实现。但这和pi不是一个确定的数字无关。


一人又土


楼主说的确定是指不会无限循环的意思吧?如果你指定直径是一个不循环的数,那周长就是一个无理数。反之亦然。


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