Пи — это отношение длины любой окружности к её диаметру. Какого бы размера ни была окружность, это отношение всегда остаётся одним и тем же: π = 3,14159265358979... Определение геометрическое, но π появляется в физике, теории вероятностей, инженерии и почти во всех областях математики.
Число π нельзя записать в виде дроби двух целых чисел; это доказал Иоганн Генрих Ламберт в 1761 году. Оно также трансцендентно, то есть не является корнем никакого многочлена с целыми коэффициентами; это доказал Фердинанд фон Линдеман в 1882 году. Поэтому квадратура круга циркулем и линейкой невозможна. Его десятичная запись не заканчивается и не становится периодической.
Архимед Сиракузский около 250 года до н. э. первым строго оценил π. Используя вписанные и описанные 96-угольники, он показал, что π находится между 3 + 10/71 и 3 + 1/7. Вавилоняне пользовались значением 3,125, египтяне — 3,1605. Символ π ввёл валлийский математик Уильям Джонс в 1706 году, а Эйлер сделал его общепринятым. На 2024 год π вычислено более чем до 100 триллионов десятичных знаков.
π встречается далеко за пределами кругов: в нормальном распределении, то есть колоколообразной кривой с √(2π), в тождестве Эйлера e^(iπ) + 1 = 0, в вероятности того, что два случайных целых взаимно просты, а именно 6/π², в формуле Стирлинга n! ≈ √(2πn)(n/e)ⁿ, в квантовой механике и в формуле объёма шара 4πr³/3.
π ≈ 3,14159265358979323846. Иррационально, Ламберт, 1761. Трансцендентно, Линдеман, 1882. День π — это 14 марта, то есть 3/14 в американском формате даты. Дробь 22/7 переоценивает π примерно на 0,04 процента. Более точное приближение 355/113 верно до шести десятичных знаков. Неизвестно, является ли π нормальным числом, то есть встречается ли каждая последовательность цифр с одинаковой частотой, хотя это широко предполагается.
Архимед использовал 96-угольники и показал, что 3 + 10/71 < π < 3 + 1/7, то есть 3,1408 < π < 3,1429. Он не вычислял π напрямую, а зажимал его между двумя границами. Метод работает, потому что длина окружности лежит между периметрами этих двух многоугольников.
Pi is irrational. Its decimal expansion never ends and never repeats. Every digit shown below is computed from the leibniz formula.