2、无穷级数 的和是圆周率π,请写一个程序,求出圆周率π(误差小于 的时 候停止计算),输出求得的圆周率π值是多少?它是无穷级数的前几项之和?。
时间: 2024-11-29 11:36:35 浏览: 15
《解码三大数学常数:π的密码》《你也能用电脑计算π=3.14159...到千万位》
为了计算圆周率π的一个近似值,我们可以使用著名的Leibniz公式,它是一个无穷级数,其通项为:
\[ \frac{1}{1} - \frac{1}{3} + \frac{1}{5} - \frac{1}{7} + \cdots = \pi \]
这是一个交错级数,偶数位置的项为负,奇数位置的项为正。我们可以在达到预定误差要求时停止计算,并通过累加正负项来逼近π。
下面是一个简单的Python程序,使用while循环来计算:
```python
def calculate_pi(error_threshold=1e-6):
pi = 0
numerator = 1
denominator = 1
while True:
term = numerator / denominator
pi += term
if abs(term) < error_threshold: # 如果当前项的绝对值小于指定误差,停止计算
break
numerator, denominator = -numerator, denominator + 2 # 改变符号并增加分母
return pi, len([term for term in range(pi)]) + 1 # 返回π值以及项数
# 调用函数并打印结果
pi_value, terms = calculate_pi()
print(f"计算得到的π值约为 {pi_value}, 使用了大约 {terms} 项")
```
在这个程序中,`error_threshold` 参数可以调整为所需的精度,例如 `1e-8` 或更小。当计算得到的每一项的绝对值小于这个阈值时,我们认为已经达到了足够精确的结果。
注意:实际计算中,由于计算机浮点运算的限制,无法真正达到理论上的无穷大,所以我们需要设定一个合理的误差阈值。
阅读全文