中國古代出現(xiàn)過許多偉大的數(shù)學(xué)家,劉微就是其中比較著名的一位。他是三國時代的魏國人,從小就學(xué)習(xí)當(dāng)時最有名的數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》,成年后更是下了很大功夫。不過,劉微也非常能獨立思考,并不完全迷信書本上的東西。隨著他研究的深入,他發(fā)現(xiàn),《九章算術(shù)》也有一些不足,它只著重介紹解題的方法,而對數(shù)學(xué)原理的理論論證卻不夠。而劉微認(rèn)為,數(shù)學(xué)就像樹干上分出許多枝條一樣,是有共通的基本原理的。于是劉微便寫了《九章算術(shù)注》,對《九章算術(shù)》里的公式和定理提出了比原來更好和更合理的證明。他還對其中的一些重要概念也給出了更加嚴(yán)格的定義,為中國古代的數(shù)學(xué)研究建立了完備的理論。
劉微不但不迷信書本,迷信前人,敢于提出自己的見解,他對自身的要求也是同樣嚴(yán)格,勇于承認(rèn)自己的無知。比如,關(guān)于球體體積計算公式的研究。在《九章算術(shù)》里,這個公式很不精確,后來也有人進(jìn)行了改進(jìn)的努力,誰知誤差卻更大。劉微提出了前人的錯誤之處,自己試圖提出了一種計算方法,然而卻同樣沒有成功。他就把自己解決問題的思路和沒能解決的問題都寫到了那本《九章算術(shù)注》里,并說:留待后人去解決。過了兩百多年,這個問題終于被大數(shù)學(xué)家祖沖之父子解決了。
劉微在《九章算術(shù)注》里,有很多的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)。比如,他正確地說明了正負(fù)數(shù)的定義,還在世界上最早創(chuàng)造了十進(jìn)位小數(shù)記法。
然而,劉微最著名的數(shù)學(xué)成就,是他用割圓術(shù)求圓周率的方法。
劉微先在圓內(nèi)做一個內(nèi)接正六邊形。圓內(nèi)接正六邊形,有一個特點,就是每一條邊長都和圓的半徑相等。這樣一來,圓內(nèi)接正六邊形的六條邊加起來就等于三倍的直徑長。也就是說,圓內(nèi)接正六邊形的周長和圓的直徑的比例是3。如果再把圓周分割成12等份,作出圓內(nèi)接12邊形,那么它的面積和周長就比圓內(nèi)接正六邊形更接近于圓的面積和周長了。如果再進(jìn)行細(xì)分,作出圓內(nèi)接正24邊形,正48邊形就會求出更精確的圓周率近似值,運用切圓術(shù),劉微一直割到圓內(nèi)接正3072邊形,得出圓周率的近似值由分?jǐn)?shù)表示是3927/1250,等于3.1416,這是當(dāng)時世界上圓周率的最佳近似值。
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