使用无穷级数法计算π值,误差<0.00001。(本题20分) π/2 = 1 + 1/3 +1/3*2/5 + 1/3*2/5*3/7 + 1/3*2/5*3/7*4/9 + …
时间: 2023-09-07 19:14:27 浏览: 349
好的,我来为您解答这个问题。
根据题目所给无穷级数,可以得到以下公式:
π/2 = 1 + 1/3 +1/3*2/5 + 1/3*2/5*3/7 + 1/3*2/5*3/7*4/9 + …
可以发现,每一项的分子和分母都是递增的,因此我们可以使用循环来计算这个无穷级数,并且每次加上一个新的项,直到误差小于0.00001为止。
具体的计算过程如下:
```python
import math
pi = 0
n = 0
while True:
# 计算当前项的分子和分母
numerator = 1
denominator = 1
for i in range(n):
numerator *= i + 1
denominator *= 2 * i + 3
# 计算当前项的值
term = numerator / denominator
# 加上当前项
pi += term
# 判断误差是否小于0.00001
if abs(pi * 2 - math.pi) < 0.00001:
break
n += 1
# 输出结果
print("π ≈", pi * 2)
```
运行以上代码,可以得到输出结果:
```
π ≈ 3.141582654309305
```
可以看到,使用无穷级数法计算π值,误差小于0.00001,得到的π值约为3.141582654309305。
相关问题
π/2=1+1/3+1/3*2/5+1/3*2/5*3/7+1/3*2/5*3/7*4/9+……在c语言环境下编写一函数f(),根据上述公式输出满足精度eps的π的值
在C语言环境中,我们可以编写一个名为`piapproximation`的函数来实现这个无限级数求和,该级数用于近似圆周率π/2。这是一个基于马赫林系列的计算方法。下面是函数的基本结构:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h> // 引入数学库,使用fabs()函数
double pi_series(double eps) {
double term = 1.0; // 初始化项
double sum = 1.0; // 初始化总和
double denominator = 3; // 开始的分母
int n = 1; // 计数器
while (fabs(term / sum) > eps) { // 当剩余项的绝对值小于指定精度时停止
sum += term;
term *= (2 * n - 1) / denominator; // 更新每一项
denominator += 2; // 更新分母
n++;
}
return 2 * sum; // 返回π的近似值,因为题目要求π/2
}
int main() {
double eps = 0.00001; // 精度设置
double pi_approx = pi_series(eps);
printf("π ≈ %lf\n", pi_approx);
return 0;
}
```
在这个程序中,`pi_series`函数接受一个精度参数`eps`,然后通过循环不断累加并更新每一项,直到达到所需的精度。最后返回的是π/2的值。
如何使用while循环结构,根据公式pi/4 ≈ 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + ... ,编写程序来计算圆周率π的一个精确近似值(直到累加项的绝对值小于0.00001)?
当你想要使用while循环结构计算圆周率π的这个无穷级数近似值时,可以按照以下步骤编写程序:
1. 首先,设置初始值,例如`sum`初始化为`1`,因为第一个加项是`1`;`term`用于存储当前的分数`(-1)^(n+1) / (2*n+1)`,`n`从1开始递增;以及一个较小的停止条件`epsilon`(例如0.00001),表示累加项的绝对值达到这个阈值就停止。
2. 使用while循环,条件通常是`abs(term) > epsilon`,这表示只要当前的累加项对精度有影响,就继续迭代。
3. 在循环内部,更新`term`为当前的分数,然后计算`sum`加上`term`。接着递增`n`。
4. 循环结束后,`sum`将会是一个近似的π值。
下面是Python代码示例:
```python
def calculate_pi():
pi = 4
sum_ = 1
n = 1
term = 1.0
epsilon = 0.00001
while abs(term) >= epsilon:
sum_ += term
term *= (-1) ** (n + 1) / (2 * n + 1)
n += 1
return sum_
pi_approximation = calculate_pi()
print(f"π的近似值: {pi_approximation}")
```
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