已知公式: π /2=1+1/3+1/3* 2/5+1/3*2/5*3/7+.., 用c语言编程求π的值。从键盘输入π小数部分的有效位数n,要求所得π值误差小于10的负n次方.

时间: 2023-09-17 22:06:13 浏览: 163
### 回答1: 以下是使用C语言编写的程序,实现求π的值: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> double pi(int n) { double sum = 1.0; double item = 1.0; double term; int i; for (i = 1; i <= n; i++) { term = (double)(2 * i - 1) / (2 * i + 1) * item; sum += term; item = term; } return 2 * sum; } int main() { int n; double p, q, diff; printf("Please enter the number of decimal places of Pi: "); scanf("%d", &n); p = pi(n); q = M_PI; diff = fabs(p - q); if (diff < pow(10, -n)) { printf("Pi is: %.15f\n", p); } else { printf("The error is too large.\n"); } return 0; } ``` 程序中的 `pi` 函数使用公式计算π的值,其中 `n` 表示小数部分的有效位数。程序通过循环计算每一项的值,并将它们加入总和中。变量 `item` 存储上一项的值,以便计算下一项。函数返回的值需要乘以2,因为公式中只给出了 π/2 的值。 在主函数中,程序提示用户输入小数部分的有效位数。然后,程序计算π的值并与 `math.h` 中定义的常量 `M_PI` 进行比较。如果所得的误差小于10的负n次方,则输出π的值。否则,程序输出错误消息。 ### 回答2: 根据已知公式,我们可以看出π的计算与分子部分的乘积关系较为明显。我们可以使用循环来逐步计算分子部分的乘积,并将其累加得到π的值。 首先,从键盘输入π小数部分的有效位数n。然后,我们初始化π的值为3.0,并设置误差项的初始值为1.0。接下来,我们使用一个循环来计算分子部分的乘积,并将其累加到π的值中,直到误差项小于10的负n次方。 具体的C语言代码如下所示: ```c #include <stdio.h> int main() { int n, i; double pi = 3.0; double error = 1.0; printf("请输入π的小数部分有效位数n:"); scanf("%d", &n); for (i = 1; error > pow(10, -n); i++) { double denominator = 2 * i - 1; double numerator = (i % 2 == 0) ? -1.0 : 1.0; pi += numerator / denominator; error = numerator / denominator; } printf("π的近似值为:%.15f\n", pi); return 0; } ``` 在程序中,我们使用了math.h头文件中的pow函数来计算10的负n次方。此外,由于π是一个无理数,无法完全表示为一个有限的小数,因此我们只能通过计算得到π的近似值。 运行程序时,我们需要输入π的小数部分的有效位数n,并且保证n的值不会过大,以免程序运行时间过长。 ### 回答3: 请注意,在数学上,已知公式(π /2=1 1/3 1/3* 2/5 1/3*2/5*3/7 ..)中,等号右边的数列是一个部分和逼近 π/2 的序列。因此,我们可以通过计算这个序列的和来逼近 π 的值。 为了编程实现这个逼近过程,我们可以使用以下算法: 1. 从键盘输入π小数部分的有效位数 n。 2. 初始化变量 sum 和 term,分别用来表示数列的部分和和每一项的值。 3. 初始化变量 sign 为 1,用于计算每一项的符号。 4. 使用循环逐项计算数列的部分和。循环条件为 term 的绝对值大于等于 10 的负 n 次方。 - 计算每一项的值 term = term * (i/ (2*i + 1)), 其中 i 表示每一项的索引(从 0 开始)。 - 将每一项的值加到部分和上 sum = sum + sign * term。 - 更新符号变量 sign = -sign。 5. 通过乘以 2 / π 来将部分和转换为 π 的近似值。 6. 输出 π 的近似值。 下面是使用 C 语言编写的代码实现: ```c #include <stdio.h> int main() { int n; double sum = 0.0, term = 1.0, sign = 1.0; // 从键盘输入π小数部分的有效位数 n printf("请输入π小数部分的有效位数:"); scanf("%d", &n); // 计算部分和 for (int i = 0; fabs(term) >= pow(10, -n); i++) { term = term * (i / (2 * i + 1)); sum = sum + sign * term; sign = -sign; } // 转换为π的近似值 double pi = 2 / sum; // 输出π的近似值 printf("π的近似值为:%.15f\n", pi); return 0; } ``` 请注意,由于计算机中浮点数的存储和运算精度限制,我们不能完全保证所得π值的精确性。但是,根据题目要求,所得π值的误差应小于等于 10 的负 n 次方。

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