九年级数学上册2.1圆知识拓展祖冲之和π值的计算素材(新版)苏科版
5页1、祖冲之和祖冲之和 值的计算值的计算祖冲之(429500),中国南北朝时期著名的数学家和天文学家他在数学上的主要贡献是:1推算出圆周率 在不足近似值 3.1415926 和过剩近似值 3.1415927 之间,精确到小数点后 7 位2和祖暅一起解决了球体积的计算问题,得到球体积公式,并提出了“幂势既同,则积不容异”的原理祖冲之,字文远,他是我国南北朝时期的一位杰出的科学家祖冲之的祖籍在河北,但晋朝末年以来,北方连年混战,民不聊生,中原地区的大量人口移到了南方,这就促进了长江流域的农业生产和社会经济各方面的迅速发展祖冲之的祖父就是这些移民中的一员祖冲之出生在南方,他的几代祖先都在南方做官,他的家庭具有浓厚的研究科学的传统,祖家历代对天文历法都很有研究据说他的祖父掌管土木建筑,也懂得一些科学知识在家庭的影响下,祖冲之从小就对天文学和数学发生了浓厚的兴趣青年时祖冲之进入了政府的学术机构华林学省,专门从事学术活动,后来他又担任过大大小小的各种官职但是做官并没有使他放弃对科学的研究,他一生中对科学的研究孜孜不倦,并取得了杰出的成就他的主要成就在数学、天文历法和机械制造三个领域在数学上,祖冲之研究过
2、九章算术和刘徽为之所做的注解,同时给九章算术和刘徽的重差作过注解他还写过一部著作缀术这部书被收入著名的算经十书中,作为唐代国子监算学课本令人遗憾的是这些重要的文献都已失传,这是我国科学史上的一个重大损失所幸的是在隋书律历志中留下了一小段祖冲之的关于圆周率工作的记载,他算出 的值在 3.1415926 和 3.1415927 之间,准确到小数后 7 位,成为当时世界上最先进的成就唐代的李淳风在九章算术的注文中记载了祖冲之和儿子祖暅求球体积的方法,才使得这一成果能够流传下来在天文历法方面,祖冲之创制了大明历,这是以制成的年代命名的这部历法有许多革新突破点,例如最早将岁差引进历法;采用 3391 年加 144 个闰月的新闰周;首次精密测出交点月日数(27.21223)和回归年日数(365.2428)等数据,并且发明了用圭表测量冬至前后若干天的正午太阳影长以定冬至时刻的方法,可以说大明历开辟了历法史的新纪元然而这样一部优良的历法上书皇帝要求颁布实行时,遭到宋孝武帝的宠臣戴法兴的百般刁难,于是在朝廷上发生了激烈的争论戴法兴认为祖冲之引进岁差、改革闰周等都违背了儒家经典戴法兴指责祖冲之是“诬天背经
3、”,大力宣扬日月运行的规律“非凡夫所测”的不可知论观点祖冲之针锋相对地写了一篇辩驳的奏章他表示“愿闻显据,以核理实”“浮辞虚贬,窃非所惧”,并且引用历史文献和天象观测的大量事实,逐条批驳了戴法兴的论点,明确指出“天体运行的规律,不是什么神圣的,不可捉摸的东西,是有形体可供观察考验,有数据可以推算的”,科学在不断进步,人们不能“信古而疑今”这场辩论充分体现了一位科学家不畏强权,敢于坚持真理,勇于革旧创新的可贵品质但是,在祖冲之的有生之年,这部优秀的历法未能颁布实行祖冲之在机械制造方面曾经设计制造过利用水力加工粮食的水碓磨,铜制机件传动的指南车,一天能走百里的“千里船”以及一些陆上运输工具他还设计制造过漏壶(古代的计时器)和巧妙的款器等此外,祖冲之还精通音律,是一位下棋能手,甚至写过小说,他的著述很多,可惜大部分都已失传他是我国历史上少有的一位博学多才的人物为了纪念和表彰祖冲之在科学上的卓越贡献,莫斯科大学里排列着世界上最著名的科学家的雕像,祖冲之是其中之一1961 年,苏联发射宇宙火箭成功后,决定用世界上最著名的科学家的名字来作为月球上山谷的名字,于是月背面就有了以祖冲之命名的环形山我国
4、紫金山天文台于 1977 年把该台在 1964 年 11 月 9 日发现的 1888 号小行星命名为祖冲之从此,祖冲之这个名字将与日月并存!在人类的生活中,最常见的图形之一是圆形的东西例如:火红的太阳、皎洁的月亮,清晨的露珠,旋转的年轮等等逐渐地,人类在对这一类物体的观察与研究中抽象出了一个几何概念:圆圆是人类最早认识的几何图形之一,这个被人们视为最简单而美丽的图形中包含着一个神秘的数:圆周率 ,这是一个与直径的大小无关的常数在人类的生产实践中常常遇到需要计算圆的面积和周长的问题,这就引发了人们对于 值的探讨在远古时代,所取的 值是非常粗糙的例如我国最早的一部古书周髀算经中说:“周三径一”,即 3这个值在古巴比伦和埃及人那里也曾被应用计算 的第一次科学尝试归功于古希腊的大数学家阿基米德从他以后,对求得 的更精确的值成了古代数学的一个经久不衰的课题,许多人为此付出了大量的心血和汗水现在,人们对 值的重视似乎已不在 值本身,而把每一次更精确的 值的得出看作人类对于自身毅力的检验, 值成了各民族坚韧不拔的毅力的象征总的来说,在漫长的 值计算史中,人们所用的方法有两种:古老的几何方法和 17
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