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數(shù)學(xué)心

第三百七十八章 拉馬努金圓周率公式(超越數(shù))

數(shù)學(xué)心 蔡澤禹 369 2020-12-11 06:14:44

  拉馬努金當(dāng)然知道π的重要性,也想寫出一個(gè)公式來(lái)把π給計(jì)算出來(lái)。

  當(dāng)然,這也是很多數(shù)學(xué)家的夢(mèng)想。

  雖然有蘭伯特和歐拉的關(guān)于π的公式,但是那些級(jí)數(shù)和連分式收斂很慢,而前很多項(xiàng)如此長(zhǎng)的時(shí)候都不能準(zhǔn)確的逼近3.14這樣的值。

  比起22/7這樣的計(jì)算都還不如。

  所以,拉馬努金想寫出一個(gè)方便一點(diǎn)的公式,把π的值表達(dá)出來(lái),同時(shí)還在在此基礎(chǔ)上能夠改良出更高精度的值。

  從22/7這樣的方程開(kāi)始,拉馬努金試圖還是尋找更加精確的接近π的值的方程。

  用祖沖之那種割圓術(shù),就需要測(cè)量超正多邊形的周長(zhǎng),極其麻煩,容易出現(xiàn)差池。

  所以拉馬努金會(huì)加入一些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,而且不可避免的都會(huì)帶了求和符號(hào),畢竟希望在此之后能夠做更加精確的改良。

  引入k之后,在k取較高的數(shù)值時(shí),能夠快速收斂到π值,這就可以增加效率。

  而拉馬努金發(fā)現(xiàn)除了有求和符號(hào)之后,還需要加入階乘。

  這樣做也無(wú)非最大化的能夠讓公式收斂到π的前幾項(xiàng)正確的值,同時(shí)已經(jīng)還有發(fā)展空間,調(diào)整系數(shù),就可以得到之后多個(gè)小數(shù)點(diǎn)位數(shù)的準(zhǔn)確值。

  這叫兩不耽誤。

  而且拉馬努金還偏執(zhí)般的要從這些有理的公式中,找到無(wú)窮的有規(guī)律的方式,把π的形狀給摸索透徹。

  拉馬努金廢寢忘食的找到了14個(gè)這樣的公式,十分驚人。

  但是很多公式只能精確到小數(shù)點(diǎn)的后十幾位,拉馬努金有些失望和不甘。

  哈代看到了拉馬努金這些公式,想要找拉馬努金聊聊。

  哈代對(duì)拉馬努金說(shuō):“我知道你想急切的找到一個(gè)方便計(jì)算π值的簡(jiǎn)便方程,但是你有沒(méi)有想過(guò)這是不容易做到的。而你走到今天這一步,已經(jīng)是想當(dāng)不容易了?!?p>  拉馬努金說(shuō):“也許是偏執(zhí)吧,我們國(guó)家對(duì)于一些東西的計(jì)算,已經(jīng)接近瘋狂。仿佛是神送給我們的公式。”

  哈代說(shuō):“神?毗濕奴給你這樣的公式了?”

  拉馬努金有些難為情的說(shuō):“是一個(gè)叫拉馬的智慧女神,她送我這些公式,肯定有她的意思。畢竟他是我們家族的智慧神?!?p>  哈代說(shuō):“那你領(lǐng)會(huì)到什么意思了?”

  拉馬努金說(shuō):“只要拿著我的公式,雖然現(xiàn)在的數(shù)值還只能精確到小數(shù)點(diǎn)后十幾位,但是只要簡(jiǎn)單經(jīng)過(guò)修改,可以變成成百上千位,甚至更多。”

  哈代說(shuō):“你犯什么糊涂?π是個(gè)無(wú)理數(shù),還是個(gè)超越數(shù),不要做這種無(wú)謂的努力好嗎?”

  拉馬努金說(shuō):“我的努力不是無(wú)謂,我的公式的奇怪之處就是讓你知道π是無(wú)理數(shù),還是超越數(shù)。我們不會(huì)找到準(zhǔn)確的值,但是卻能夠通過(guò)我們這種修改的方式,一直前行。然后讓我們大膽的去摸索這些公式的詭異形狀,充分的感受來(lái)自π的一些感覺(jué)。”

  哈代知道拉馬努金對(duì)數(shù)感超出常人,但他此刻也能感覺(jué)到拉馬努金試圖想以這樣的方式引導(dǎo)別人也成為數(shù)感能力很強(qiáng)的人。也許是拉馬努金在印度那邊受到的特定的影響。

  哈代看著方程說(shuō):“里面涉及的求和與階乘有點(diǎn)多,這是在說(shuō)明什么嗎?”

  拉馬努金笑著說(shuō):“我瘋狂的使用階乘,就是在數(shù)學(xué)中增加收斂的效率。階乘對(duì)你們來(lái)說(shuō),是遙不可及的理論,而在我眼里,僅僅是數(shù)學(xué)運(yùn)算工具而已?!?

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