根据下面关系式,求圆周率的值,直到最后一项的值小于给定阈值。 2 π =1+ 3 1 + 3×5 2! + 3×5×7 3! +⋯+ 3×5×7×⋯×(2n+1) n! +⋯ 输入格式: 输入在一行中给出小于1的阈值。 输出格式: 在一行中输出满足阈值条件的近似圆周率,输出到小数点后6位。
时间: 2023-05-31 17:18:26 浏览: 1679
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### 回答1:
这是一道数学题,需要使用数学公式来求解。根据题目给出的关系式,可以得到以下代码实现:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
double threshold;
scanf("%lf", &threshold); // 输入阈值
double pi = .;
double term = 1.;
int n = ;
while (term >= threshold) {
pi += term;
n++;
term *= (2*n + 1) * 3. / (2*n + 2) / (2*n + 3);
}
printf("%.6f\n", pi * 2); // 输出近似圆周率
return ;
}
代码中使用了一个while循环来计算圆周率的近似值,直到最后一项的值小于给定阈值为止。在循环中,使用变量pi来保存圆周率的近似值,变量term来保存每一项的值,变量n来记录当前项的下标。循环中的计算公式为:
term = (2n + 1) * 3 / (2n + 2) / (2n + 3)
其中,(2n + 1)表示当前项的分子,3表示公式中的常数,(2n + 2)和(2n + 3)分别表示当前项的分母。每次循环都将当前项的值乘到pi上,然后更新term和n的值,直到term小于给定阈值为止。最后输出pi的值乘以2,即可得到近似圆周率的值。
### 回答2:
这是一个计算圆周率的问题,它使用了一个著名的公式——莱布尼茨级数:
$$\frac{\pi}{4}=1-\frac{1}{3}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+\frac{1}{9}-\frac{1}{11}+\cdots$$
该公式由德国数学家莱布尼茨于 17 世纪提出,可以无限逼近圆周率,即 $\pi=4 \times (\frac{\pi}{4})$。但是,由于级数收敛非常慢,因此需要计算很多项才能得到较高精确度的圆周率。
本题要求在最后一项小于给定阈值时停止计算,因此需要对莱布尼茨级数进行修改。设给定阈值为 $\epsilon$,计算的最后一项为第 $n$ 项,则莱布尼茨级数可以表示为:
$$\frac{\pi}{4}=1-\frac{1}{3}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+\cdots+(-1)^{n-1}\frac{1}{2n-1}+\cdots$$
需要计算的是 $n$ 的值,使得 $|\frac{1}{2n-1}|<\epsilon$。这里使用绝对值来判断最后一项是否小于阈值。
具体的计算可以使用循环,每次计算下一项,并判断是否小于阈值。如果小于,则停止计算,并输出逼近的圆周率。
下面是Python的实现代码:
```python
epsilon = float(input()) # 读入阈值
pi, sign, denominator = 0, 1, 1 # 初始化变量
while abs(1/denominator) >= epsilon: # 判断最后一项是否小于阈值
pi += sign * 1/denominator # 累加每一项
sign, denominator = -sign, denominator+2 # 计算下一项的符号和分母
pi *= 4 # 乘以 4 得到圆周率
print("{:.6f}".format(pi)) # 输出结果
```
需要注意的是,在循环中使用浮点数需要控制计算精度,否则可能会出现误差。在本题中,使用"{:.6f}"方式输出时,保留6位小数会自动四舍五入,因此可以避免精度误差的问题。
### 回答3:
这道题是一个经典的无穷级数求和问题,被称为“莱布尼茨公式”,表示为:
π/4 = 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - ...
根据这个公式,我们可以得到以下的递推公式:
π/4 = 1, if n = 0
π/4 = π/4 + (-1)^(n+1)/(2n-1), if n > 0
其中,n表示项数,可以从0开始依次递增,直到最后一项的值小于给定阈值为止。
具体操作步骤如下:
1. 首先,读入给定的阈值。输入格式已经给出,这里不再讲解。
2. 初始化圆周率的值为0,项的值为1。
3. 接着,使用while循环递增项数n,直到最后一项的值小于给定阈值。循环内部主要分为以下几步:
- 根据上面的递推公式,计算本次循环中的项的值。
- 判断本次循环中的项的值是否小于给定阈值。如果小于,则跳出循环;否则,继续计算下一项。
- 如果本次循环中的项的值是正数,则将其加入圆周率的值;否则,将其减去。
4. 循环结束后,将圆周率的值乘以4即可得到最终的近似值。同时,将结果输出到小数点后6位即可。
完整的Python代码如下:
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