python本关任务:编写一个割圆术计算圆周率的小程序。
时间: 2024-10-05 22:03:04 浏览: 59
Python中可以使用割圆术(也称作阿基米德算法)来近似计算圆周率。这个方法基于圆的面积公式,将圆分割成越来越多的扇形,然后将它们拼接成长方形,长方形的长等于圆的直径,宽越来越接近圆的半径。随着扇形数目的增加,长方形的面积会更接近π乘以半径的平方。下面是一个简单的Python程序实现:
```python
def archimedes_pi(n_terms: int) -> float:
# 初始化圆周率的初始值
pi = 4
denominator = 1
for _ in range(1, n_terms):
# 更新pi值和分母
pi += (4 / denominator)
denominator += 2
return pi / 2 # 因为每个迭代都会使pi增加2/denominator,所以除以2得到准确结果
# 测试并打印圆周率的近似值
n_terms_to_calculate = 1000 # 可根据需要调整精度
approximate_pi = archimedes_pi(n_terms_to_calculate)
print(f"使用{n_terms_to_calculate}次迭代的割圆术,圆周率的近似值为 {approximate_pi}")
#
相关问题
python编写一个拉马努金公式计算圆周率大小的程序
拉马努金公式是一种利用无穷级数的方式估算圆周率π的数学方法,它是由印度数学家Srinivasa Ramanujan提出的。其中一个著名的公式是:
\[ \frac{1}{\pi} = 12 \sum_{k=0}^{\infty} \frac{(-1)^k (6k)!}{k!^3 (3k+1)} \]
在Python中编写一个基于这个公式的程序,可以按循环迭代的方式来计算。下面是一个简单的例子:
```python
def compute_pi(n_terms):
numerator = 1
denominator = 12
pi_estimate = 0
for k in range(n_terms):
term = (-1) ** k * ((6 * k)!) / ((k!) ** 3 * (3 * k + 1))
pi_estimate += term * denominator
denominator *= -6
pi_value = 1 / pi_estimate
return round(pi_value, 5)
# 设置要计算的项数,如1000或更大以提高精度
n_terms = 1000
estimate = compute_pi(n_terms)
print(f"用拉马努金公式计算π得到的近似值: {estimate}")
matlab割圆术计算圆周率
Matlab中的割圆术是一种古老但有效的数值方法,用于估算圆周率π。它基于近似的几何原理,通过不断增加圆内正多边形的边数,逐渐逼近圆的周长与直径的比例,从而得到π的近似值。
最简单的割圆术算法可能是使用圆内正六边形,这时π可以表示为圆的周长除以2倍的边长。随着边数增加,比如使用十二边形、二十四边形等,这个比例会更接近π/2,通过多次迭代,可以计算出π的更精确值。
在Matlab中,你可以编写循环或者使用内置函数如`polygamma(0, n)`来利用泰勒级数展开计算,这里n通常是正多边形的顶点数的一半。例如:
```matlab
% 初始化边数和精度
n = 5; % 使用五边形开始
precision = 1e-6;
% 初始估计
pi_approx = 2 * sin(pi/n) / (n);
while abs(pi_approx - previous_pi) > precision
pi_approx = 4 * pi_approx / (2*n + 2);
n = n + 2;
previous_pi = pi_approx;
end
pi_approx
```
这里的`previous_pi`变量是用来跟踪上一次的估算值,直到达到预设的精度为止。
阅读全文