编程实现割圆法计算圆周率,并输出分割不同次数时边数、圆周率值以及计算所得圆周率值与math库中的圆周率值。
时间: 2024-11-29 15:35:01 浏览: 17
割圆法是一种古老的计算圆周率的方法,通过不断细分圆并近似其面积来逼近π的值。我们可以用Python编写一个简单的循环程序来实现这一过程。以下是基本的步骤:
首先,定义一个函数,比如`approximate_pi(n)`,其中`n`是将圆分成的等边三角形的数量(每增加一倍的边数,误差就会减半)。每个三角形的一条边代表圆的弦,我们将这些弦连起来形成一个内接正多边形。
```python
import math
def approximate_pi(num_sides):
# 将单位圆分成num_sides个等边三角形
side_length = 2 / num_sides
apothem = (side_length * (2 - math.sqrt(3))) / 2
polygon_area = (side_length ** 2) * num_sides / (4 * math.tan(math.pi / num_sides))
# π ≈ 2 * apothem * polygon_area
pi_approximation = 2 * apothem * polygon_area
return num_sides, pi_approximation, abs(pi_approximation - math.pi)
# 计算不同边数下圆周率的估计值
sides = [1, 2, 4, 8, 16] # 可选择更多或更少的边数
for n in sides:
result = approximate_pi(n)
print(f"边数: {n}, 圆周率值: {result[1]:.3f}, 误差: {result[2]:.3f}")
```
运行此程序会打印出每次分割得到的边数,对应的圆周率估算值以及与math库中π值的差距。
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