Что такое π (пи)?

C = π × d
Длина окружности = π × диаметр

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.

Пи иррационально и трансцендентно

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.

Формулы круга
d = diameter circumference = πd C = πd A = πr² r = d/2
История

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.

Где появляется π

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.

Краткие факты о π

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: π зажато между многоугольниками, около 250 года до н. э.
inscribed perimeter = 6r circumscribed perimeter = 6r×2/√3 BOUNDS 3.000 inscribed (n=6) π = 3.14159... 3.464 circumscribed

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.

Связанные темы
Tau Тождество Эйлера Интеграл Гаусса
Применяется в
Математика
Физика
Инженерия
🧬Биология
💻Информатика
📊Статистика
📈Финансы
🎨Искусство
🏛Архитектура
Музыка
🔐Криптография
🌌Астрономия
Химия
🦉Философия
🗺География
🌿Экология
Want to test your knowledge?
Question
Что означает, что число пи трансцендентно?
tap · space
1 / 10
Generate the digits of pi
π has no final digit

Pi is irrational. Its decimal expansion never ends and never repeats. Every digit shown below is computed from the leibniz formula.

π = 4(1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + ...)