Пи-клуб, питомник пижонов 13.05.2003 Евгений Скляревский
Не поленитесь — набросайте программу, просуммируйте ряд и проверьте p. Или по формуле, связывающей сторону многоугольника с удвоенным числом сторон со стороной исходного многоугольника, уточняя отношение периметра к диаметру. В Сети много страниц, посвященных вычислению p, отметим лишь, что на www.cs.unb.ca/~alopez-o/math-faq/mathtext/node12.html лежит программа, написанная Диком Винтером (Dik T. Winter at CWI) на Си всего 160 символами, но вычисляющая 800 знаков p! int a=10000,b,c=2800,d,e,f[2801],g;main(){for(;b-c;)f[b++]=a/5; На этом вступительная часть знакомства с p, вероятно, уже известная любителям математики, заканчивается, и начинаются изысканные угощения для настоящих ценителей. К известным методам уточнения p (подбором деления пар чисел, вписывания в круг многоугольника и вычисления сумм рядов) во второй половине ушедшего века добавились еще три, которые можно назвать экспериментальными. Первый — так называемый «метод иглы Бюффона». В нем на разлинованную равноудаленными прямыми плоскость произвольно бросается игла, длина которой равна половине расстояния между соседними прямыми (так что игла либо не пересекает прямые, либо пересекает ровно одну при каждом бросании). Можно доказать, что отношение числа пересечений иглы с какой-нибудь линией к общему числу бросаний стремится к p при увеличении числа бросаний до бесконечности. Нужно сделать очень много испытаний, чтобы получить более или менее приличную точность приближения полученной дроби к p, а кроме того, при эксперименте надо внимательно следить, чтобы бросание иглы было «равновероятным»: метод иглы Бюффона существенным образом базируется на методах теории вероятностей. Из уважения к читателям и чтобы не лишать их прекрасных мгновений творчества приводить текст программы не будем. Неужели не таинство: бросаем на экране случайным образом ориентированный отрезок, проверяем — не пересек ли горизонтальные линии, все это в цикле, накапливаем статистику и убеждаемся (или не убеждаемся) в правильности общеизвестных цифр любимого числа. Второй метод, придуманный Г. А. Гальпериным и называемый p-биллиардом, основан на оригинальной модели. При столкновении двух шаров, меньший из которых находится между большим и стенкой, и больший движется к стенке, число соударений шаров позволяет вычислить p со сколь угодно большой наперед заданной точностью. Надо только запустить процесс (можно и на компьютере) и посчитать число соударений. Подробное описание метода с обоснованием его смотрите на phys.web.ru/db/ msg.html?mid=1161679&uri=pi.html. Для третьего метода воспользуемся известным предположением теории чисел: вероятность, что два числа взаимно просты, равна 6/p2. Взаимно простыми называются числа, не имеющие общих делителей (для строгости обычно добавляют «кроме единицы»). Какой же алгоритм наших действий? Берем два случайных числа, находим делители и сравниваем их. Повторяя процесс в цикле, вычисляем долю шагов цикла (от общего числа шагов), при которых числа не имели общих делителей. Разделив 6 на эту долю и извлеча (есть такое слово?) квадратный корень из частного, получим искомое значение p. К новым экзотическим методам относится и эмпирическая формула индийского математика Раманужана (Ramanujan), предложенная им в 1910 году:
Now А вот созвучное ему (тоже про Сиракузы речь идет) стихотворение С. Боброва (mathem-poem.narod.ru/nach/chisla/3cif.htm) — не мнемоническое, но тоже с запоминанием цифр числа p: Про число p — 3,1415926
|