根据Π^2/6=1+1/2^2+1/3^2+...+1/n^2,求Π的近似值。当n分别取100,1000,10000时,结果是多少?要求:用for循环结构while 循环结构和非循环结构(使用“:"运算符的方式)三种方式实现matlab。
时间: 2024-09-30 09:08:10 浏览: 43
首先,我们需要理解公式 \(\frac{\pi^2}{6} = 1 + \frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \ldots + \frac{1}{n^2}\),这是计算圆周率π的一个无限级数。为了得到π的近似值,我们可以先计算前n项的和,然后乘以6除以这个和。
以下是使用三种不同方式在MATLAB中计算π近似值的示例:
**1. 使用for循环结构**:
```matlab
function pi_approx_for(n)
sum_squares = 0;
for i = 1:n
sum_squares = sum_squares + (1/i)^2;
end
pi_approximation = 6 * sum_squares;
end
% 调用函数并计算指定n值的结果
pi_for_100 = pi_approx_for(100);
pi_for_1000 = pi_approx_for(1000);
pi_for_10000 = pi_approx_for(10000);
```
**2. 使用while循环结构**:
```matlab
function pi_approx_while(n)
i = 1;
sum_squares = 0;
while i <= n
sum_squares = sum_squares + (1/i)^2;
i = i + 1;
end
pi_approximation = 6 * sum_squares;
end
% 计算同上
pi_while_100 = pi_approx_while(100);
pi_while_1000 = pi_approx_while(1000);
pi_while_10000 = pi_approx_while(10000);
```
**3. 使用":"运算符(向量化操作)**:
```matlab
function pi_approx_vector(n)
% 创建一个从1到n的向量
denominators = 1:sqrt(n);
% 计算每个分母的平方并累加
sum_squares = sum((denominators ./ denominators).^2);
pi_approximation = 6 * sum_squares;
end
% 同样计算三个不同n值的结果
pi_vector_100 = pi_approx_vector(100);
pi_vector_1000 = pi_approx_vector(1000);
pi_vector_10000 = pi_approx_vector(10000);
```
运行以上代码后,你将得到π的近似值对应于n分别为100、1000和10000时的数值。请注意,随着n的增加,这些值会越来越接近真正的π,但由于这是一个无穷级数,理论上π是无法精确计算出来的,但在实际应用中,n足够大时结果已经非常接近。
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