Czym jest liczba π? O liczbie π. Paweł Zwoleński. Studenckie Koło Naukowe Matematyków Wydział Matematyczno-Fizyczny Politechnika Śląska

Podobne dokumenty
Liczbę Pi określamy jako stosunek długości okręgu do jego średnicy. Jest to wielkość stała i wynosi w przybliżeniu: π

Historia π (czyt. Pi)

Aproksymacja diofantyczna

Karta pracy M+ do multipodręcznika dla klasy 8 szkoły podstawowej

O liczbach niewymiernych

Arytmetyka. Działania na liczbach, potęga, pierwiastek, logarytm

Temat: Liczby definicje, oznaczenia, własności. A n n a R a j f u r a, M a t e m a t y k a s e m e s t r 1, W S Z i M w S o c h a c z e w i e 1

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, /15

Wymagania edukacyjne z matematyki w klasie VI szkoły podstawowej w roku szkolnym 2016/2017

Przypomnienie wiadomości dla trzecioklasisty C z y p a m i ę t a s z?

PLAN WYNIKOWY Z MAEMATYKI DLA KLASY II GIMNAZJUM do podręcznika MATEMATYKA 2001

Kształcenie w zakresie podstawowym. Klasa 1

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VI DZIAŁ I : LICZBY NATURALNE I UŁAMKI

Krzywe stożkowe Lekcja III: Okrąg i liczba π

Zbiór liczb rzeczywistych, to zbiór wszystkich liczb - wymiernych i niewymiernych. Zbiór liczb rzeczywistych oznaczamy symbolem R.

PREZENTACJA LICZBA π (Pi) Kacper Dąbrowski III a

Liczby rzeczywiste. Działania w zbiorze liczb rzeczywistych. Robert Malenkowski 1

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II W PUBLICZNYM GIMNAZJUM NR 2 W ZESPOLE SZKÓŁ W RUDKACH

WYMAGANIE EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II GIMNAZJUM. dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą celującą

Ułamki łańcuchowe i liczby niewymierne. Ułamki łańcuchowe i liczby niewymierne

Matematyka liczby zespolone. Wykład 1

Indukcja matematyczna. Matematyka dyskretna

KRYTERIA OCEN DLA KLASY VI. Zespół Szkolno-Przedszkolny nr 1

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VI SZKOŁY PODSTAWOWEJ W ROKU SZKOLNYM 2014/2015

KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W OPARCIU O PODSTAWĘ PROGRAMOWĄ I PROGRAM NAUCZANIA MATEMATYKA 2001 DLA KLASY DRUGIEJ

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych ocen klasyfikacyjnych z matematyki klasa 2 (oddział gimnazjalny)

Końcoworoczne kryteria oceniania dla klasy II z matematyki przygotowały mgr Magdalena Murawska i mgr Iwona Śliczner

LICZBY - Podział liczb

SZKOŁA PODSTAWOWA NR 1 IM. ŚW. JANA KANTEGO W ŻOŁYNI. Wymagania na poszczególne oceny klasa VII Matematyka z kluczem

Ciągi liczbowe wykład 3

W planie dydaktycznym założono 172 godziny w ciągu roku. Treści podstawy programowej. Propozycje środków dydaktycznych. Temat (rozumiany jako lekcja)

Katalog wymagań programowych na poszczególne stopnie szkolne

Wymagania edukacyjne dla klasy VI z matematyki. Opracowane na podstawie programu nauczania Matematyka z plusem LICZBY NATURALNE I UŁAMKI

Krzywe stożkowe Lekcja II: Okrąg i jego opis w różnych układach współrzędnych

Katalog wymagań programowych na poszczególne stopnie szkolne

Osiągnięcia ponadprzedmiotowe

3. Liczba Pi. 1. Cele lekcji. a. 2. Metoda i forma pracy. b. 3. Środki dydaktyczne

Wymagania edukacyjne z matematyki dla klasy VII

Osiągnięcia ponadprzedmiotowe

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI W KLASIE I GIMNAZJUM

Równanie Pella Sławomir Cynk

Przedmiotowy system oceniania Wymagania na poszczególne oceny,,liczy się matematyka

1. LICZBY DZIAŁ Z PODRĘCZNIKA L.P. NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia

Teoria liczb. Wykład nr 9: Przybliżanie liczb rzeczywistych. Ułamki łańcuchowe (cz.1) Semestr letni 2018/2019

Liczba. Prezentacje przygotowała: Agata Charkiewicz IIIa

Liczby zespolone. x + 2 = 0.

Plan wynikowy z wymaganiami edukacyjnymi z przedmiotu matematyka w zakresie rozszerzonym dla klasy I liceum ogólnokształcącego

Wymagania edukacyjne z matematyki dla uczniów klasy VII szkoły podstawowej

WYMAGANIA NA POSZCZEGÓLNE OCENY MATEMATYKA KL.VII

WYMAGANIA EDUKACYJN KRYTERIA OCENY Z MATEMATYKI W KLASIE II GIMNAZJUM

Wymagania edukacyjne z matematyki w klasie VII szkoły podstawowej

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI. ucznia kl.vi

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA VII

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA 6 PROGRAM NAUCZANIA:

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki dla klasy I C LO (Rok szkolny 2015/16) Wykaz zakładanych osiągnięć ucznia klasy I liceum

Ciagi liczbowe wykład 4

Tematyka do egzaminu ustnego z matematyki. 3 semestr LO dla dorosłych

KRYTERIA WYMAGAŃ Z MATEMATYKI NA POSZCZEGÓLNE OCENY

WYMAGANIA EDUKACYJNE W KLASIE DRUGIEJ Z MATEMATYKI GIMNAZJUM NR 19 W KRAKOWIE

Przedmiotowe zasady oceniania i wymagania edukacyjne z matematyki dla klasy drugiej gimnazjum

klasa I Dział Główne wymagania edukacyjne Forma kontroli

Wymagania programowe matematyka kl. VI. Okres I. Na dopuszczający: Uczeń zna:

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLAS IA I IB NA ROK SZKOLNY 2014/2015

KRYTERIA OCEN Z MATEMATYKI DLA KLASY VII

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki z zakresu klasy pierwszej TECHNIKUM

Kryteria ocen z matematyki w Gimnazjum. Klasa I. Liczby i działania

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA VI

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI W KLASIE II GIMNAZJUM

Liczby zespolone. P. F. Góra (w zastępstwie prof. K. Rościszewskiego) 27 lutego 2007

wymagania programowe z matematyki kl. II gimnazjum

NaCoBeZU z matematyki dla klasy 7

Liczby. Wymagania programowe kl. VII. Dział

WYMAGANIA EDUKAcYJNE Z MATEMATYKI W KL. 6 I SEMESTR. I. Liczby naturalne i ułamki. Na ocenę dopuszczającą uczeń:

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VII SZKOŁY PODSTAWOWEJ

Matematyka z kluczem. Układ treści w klasach 4 8 szkoły podstawowej. KLASA 4 (126 h) część 1 (59 h) część 2 (67 h)

MATEMATYKA. WYMAGANIA EDUKACYJNE KLASA I, II, III Bożena Tarnowiecka, Arkadiusz Wolski. KLASA I Wymagania

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY III

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE DRUGIEJ GIMNAZJUM. rok szkolny 2016/2017

ZESPÓŁ SZKÓŁ W OBRZYCKU

Matematyka z kalkulatorem graficznym

Plan wynikowy z wymaganiami edukacyjnymi z matematyki w zakresie podstawowym dla klasy 1 zsz Katarzyna Szczygieł

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Opracowała mgr Julita Bromberger WYMAGANIA - OCENIANIE KLASA VI

Wymagania na poszczególne oceny w klasie II gimnazjum do programu nauczania MATEMATYKA NA CZASIE

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych. z matematyki dla uczniów klasy I LO poziom podstawowy

Tajemnicza liczba π. d d d

ROK SZKOLNY 2017/2018 WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY:

Lista działów i tematów

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W 3 LETNIM LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM

Skrypt 23. Przygotowanie do egzaminu Pierwiastki

Przedmiotowy system oceniania

Uniwersyteckie Koło Matematyczne - Tajemnicza liczba e.

SZCZEGÓŁOWE WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KL VI SZKOŁY PODSTAWOWEJ

Wymagania edukacyjne z matematyki na poszczególne do klasy VII szkoły podstawowej na rok szkolny 2018/2019

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE SZKOLNE DLA KLASY VI. końcoworoczne

WYMAGANIA EDUKACYJNE DO PROGRAMU MATEMATYKA 2001 KLASA 1A, 1B, 1C GIMNAZJUM ROK SZK.2016/2017

ZESTAW PYTAŃ SPRAWDZAJĄCYCH WIADOMOŚCI MATEMATYCZNE UCZNIÓW KLAS III GIMNAZJUM.

KATALOG WYMAGAŃ PROGRAMOWYCH NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE SZKOLNE klasa 1

Transkrypt:

Studenckie Koło Naukowe Matematyków Wydział Matematyczno-Fizyczny Politechnika Śląska 200.03.4

Motywacja wprowadzenia π Kluczowym momentem w historii liczby π było zauważenie przez starożytnych Babilończyków następującego faktu: Twierdzenie Stosunek długości obwodu koła do jego średnicy jest stały i niezależny od promienia. Z czasem liczba wyrażająca wyżej wymieniony stosunek została gruntownie zbadana i oznaczona przez grecką literę π.

Definicja π Czym jest liczba π?

Pierwsze próby obliczenia liczby π Tabelka przedstawia, w jaki sposób liczba π wydłużała się w historii: lp. Kiedy Kto Wartość przybliżenia. 900-680 p.n.e. Babilończycy 3, 2. III wiek p.n.e. Archimedes 3,4 3. 50 r. p.n.e. Ptolemeusz 3,4 4. III wiek Liu Hui 3,459 5. V wiek Zu Chongzhi 3,45926 i tak dalej, i tak dalej...

π parę wieków później W efekcie liczba π została oszacowana z dużą dokładnością. Oto pierwsze 50 cyfr po przecinku z rozwinięcia dziesiętnego liczby π: π = 3, 459265358979323846264338327950288497693993750... Nie ma tu żadnej sensownej prawidłowości!!

Niewymierność Czym jest liczba π? Przypomnijmy, że liczby naturalne to:, 2, 3,... liczba wymierna Liczbę nazywamy wymierną (dodatnią), jeżeli da się ją przedstawić w postaci ilorazu p q liczb naturalnych. Liczby wymierne mają rozwinięcie ułamkowe skończone lub okresowe (na przykład: 0, 244 lub 0, 23232323232323...).

Niewymierność Czym jest liczba π? liczba niewymierna Liczbę, która nie jest wymierna, nazywamy liczbą niewymierną. Chaos w rozwinięciu liczby π pociągnął za sobą hipotezę: liczba π jest liczbą niewymierną. W roku 76 Johann Heinrich Lambert udowodnił prawdziwości tej tezy. niewymierność Rozwinięcie liczby π jest nieskończone i nieokresowe.

Geometryczne konstrukcje liczb Niektóre liczby wymierne można skonstruować geometrycznie (na przykład dowolną liczbę wymierną, 2, 5 i tak dalej). Okazuje się, że istnieją także liczby niekonstruowalne.

Przestępność Czym jest liczba π? Rozważmy liczbę a = 5 +. Postarajmy się ją wyzerować, używając tylko potęgowania, sztucznego dodawania, odejmowania oraz mnożenia liczb naturalnych. Mamy: a 2 = ( 5 + ) 2 = 5 + 2 5 + / 6 a 2 6 = 2 5 / 2 a 4 2a 2 + 36 = 4 5 = 20 Stąd liczba 5 + spełnia równanie wielomianowe o całkowitych współczynnikach x 4 2x 2 + 6 = 0, więc nazywamy ją liczbą algebraiczną. liczba przestępna Liczbę a nazywamy przestępną, jeżeli nie istnieje równanie wielomianowe o wsp. całkowitych, które byłoby spełnione przez a.

Liczba π jest przestępna Dowód przestępności liczby π został podany w 882 roku przez Ferdinanda Lindemanna. Wynika stąd, że liczby π nie można skonstruować geometrycznie. Dzięki przestępności liczby π ostatecznie został rozwiązany antyczny problem kwadratury koła: używając cyrkla i linijki bez podziałki zbudować kwadrat o polu równemu polu danego koła. Ponieważ pole koła wyraża się wzorem P = πr 2 i π jest przestępna, więc mamy: kwadratura koła Kwadratura koła nie jest możliwa.

Nieskończoność - sposób na liczbę π Nieskończoność to potężne narzędzie, które pozwala nam obliczać przybliżoną wartość liczby π z dowolną dokładnością. 4 4 3 + 4 5 4 7 + 4 9 4 +... = π (Leibniz) 2 2 3 4 3 4 5 6 5 6 7... = π 2 (Wallis) + 3 + 4 + 2 3 3 5 4 + 5 7 4 +... = π 2 (Euler)

Wzorki potworki Czym jest liczba π? Oraz bardziej wyrafinowane: π = 2 2 980 k=0 (4k)!(03+26390k) (k!) 4 396 4k (Ramanujan) 426880 0005 π = k=0 (6k)!(359409+5454034k) (3k)!(k!) 3 ( 640320) 3k (bracia Chudnovsky)

π w postaci ułamka łańcuchowego π = 3+ + 7+ 5+ + 292+ + + + 2+ + 3+ + 4+ 2+ + + 2+ 2+ 2+ 2+... Powyższe to tak zwany ułamek łańcuchowy.

π w dobie komputerów Poprzednie wzory nieskończone służą obecnie do obliczania kolejnych przybliżeń liczby π. W roku 2009 znanych było już ponad 3 biliony (3,000,000,000,000) cyfr w rozwinięciu dziesiętnym liczby π. Kolejne przybliżenia wciąż są obliczane. Obliczanie kolejnych przybliżeń π to dobry sposób na sprawdzanie rozwoju technologicznego komputerów. Obecnie przeciętny komputer potrafi w niecałą minutę obliczyć π z dokładnością do miliona miejsc po przecinku.

Sposoby zapamiętywania liczby π Istnieje wiele wierszy, pozwalających zapamiętać rozwinięcie liczby π, w których długość każdego kolejnego słowa jest równa kolejnej cyfrze w rozwinięciu dziesiętnym liczby π. Oto jeden z nich: Daj, o pani, o boska Mnemozyno, pi liczbę, którą też zowią ponętnie Ludolfiną, pamięci przekazać tak, by jej dowolnie oraz szybko do pomocy użyć; gdy się problemu nie da inaczej rozwiązać, pauza - to zastąpić liczbami. (myślnik oznacza 0) Nazwa ta pochodzi od imienia niemieckiego matematyka Ludolpha van Ceulena żyjącego na przełomie XVI i XVII wieku, który podał wartość liczby π z dokładnością do 35 miejsc po przecinku

Najpiękniejszy wzór matematyki Liczba π wchodzi w skład tak zwanego najpiękniejszego wzoru matematyki - szczególnego przypadku wzoru Eulera: Najpiękniejszy wzór matematyki gdzie: e iπ + = 0 e - stała Eulera (liczba niewymierna, przestępna), e 2, 782882845904523536... 0 - element neutralny dodawania - element neutralny mnożenia i - jednostka urojona (i 2 = )

Dziękuję za uwagę. Dziękuję za uwagę!