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π是一个无理数,那么圆的周长也应是无理数,那么周长值还可以是整数吗,例如周长10?

日期:2023-4-80 次浏览

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这个问题很有意思,我来一下。

如果对数学有兴趣的朋友我推荐大家一本书,叫做《数学分析八讲》,这本书是著名的苏联数学家、教育学家辛钦写的,不厚,也几乎没有太多的公式,但是仔细读一下就会对很多数学问题有醍醐灌顶一般的感受。

这个《数学分析八讲》中的第一章就详细说了什么叫做“连续统”,尤其是关于无理数的概念——事实上无理数这个概念远比我们想象的要复杂。

人类本质上只知道什么是“整数”,这些数虽然无限多,但是是这个世界的一种非常明确的计量方法。而有理数就是通过这些整数构建出来的,表示为两个整数的商。有理数虽然有无限多个,但是依然不能填满整个数轴。

比如说我们常说的根号二( √2)就是一个无理数,这个数不能表示为两个整数的商。不过我们也可以说,其实根号二对我们来说并不是一个陌生的事物,因为根号二这个数字可以跟整数建立起来关系——也就是 √2* √2=2。而这些可以表示为整系数多项式的根的数叫做“代数数”。

从整数,到有理数,到代数数,我们似乎获得了数不尽的“数”,但是这些数不尽的数就能够把我们整个数轴填满吗?答案是:依然不能填满。

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圆周率很早就被严格证明为是一个无理数,这意味着圆周率无法用分数表示,而它的小数点后是无限且不循环的。如果圆周率是拥有无数位不循环小数的无理数,那么,圆的周长可以是有理数(比如整数)吗?圆的周长又怎么会是一个确定值呢?

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首先纠正一个误区,无限不循环小数,它也是一个确定大小的数,在数轴上可以把它标出来。比如根号2,就是边长为1的正方形的对角线长度,它就有明确长度,可以用尺规作图画出来。

既然圆周率是确定大小的数,所以周长当然可以是整数,拿一条10厘米长的绳子围成一个圆,周长就是10厘米,因此这个圆直径就等于10/π厘米,直径反而变成无理数。

对于题主的问题,只要求周长是整数,并没有说具体单位,那就更好说了,随便画一条线,不管它有多长,比如8.12345厘米,我也可以说它长度就是“10”,随便画个圆,我也可以说周长是“10”。数学课上,老师也是经常画一条线,说它长度是“1”。路程问题,两地相距100公里,老师徒手画直线,标上100km,它就代表100km

我还看到前面有网友说,因为无法画出真正的圆,只能无限逼近,这世界不存在真正的圆,所以圆周率是无理数,云云。这也是完全搞笑的。数学是抽象的,圆的定义就是一个平面内到一个指定点(圆心)距离相等的所有点的集合,这个抽象定义,与你能不能准确画出来,有一毛钱关系?按这逻辑,这世界也没有真正的直线、垂直线、平行线。。。,因为你画不出来嘛。

实际上画不出真正的圆和直线,不妨碍我们做数学研究,我们考试时在草稿纸上,不也是徒手画个圈,就当成圆然后进行计算吗?因为这只是个示意图啊。

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首先,π确实是无理数,这点早已得到证明,怀疑π在很多很多位数开始循环的人可以歇歇了!关于π(其他无理数也是一样),很多人经常有一个误解,因为π是无理数(无限不循环小说),很多人会认为π是一个不固定的数或不准确的数!

其实并不是这样的,π与自然数一样,都是固定的准确的数,有些人可能会说,既然π是一个固定的数,为何写不出来呢?

这就是思维的局限性,完全可以写出来,它就是π!固定的数并不一定非要用小数表示出来,同理,√2也一样,它就是√2,一个固定的数。如果你非要用小数表示出来,有理数也并不定都能用小数表示出来,比如1/3,你能用小数表示出来吗?0.333……,你写到天荒地老也写不完!

明白了这点,圆的直径和周长是无理数还是有理数就不再有任何问题了!

举个例子,随便画一条线段,可以肯定的是这条线段的长度肯定是固定的,这点毫无疑问,是固定的并不意味着一定是有理数,也可以是无理数,比如说理论上你完全可以画出一条π厘米长的线段,但这并意味着你可以用尺子测量这条线段的精确长度!

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你的意思1/3x3=1是错误的?因为1/3是无限循环的,乘以3也是要无限循环的?

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这数学学得,我也是无语了。正常的逻辑是,如果有一个确定的长度比如1米做直径,则圆周长要乘以π,所以是无理数。反之,如果将一个比如10米长的绳子,弯成一个圆周(当然是整数啊),则其直径长度要由周长除以π,所以也是无理数。换句话说,圆直径和周长可以一个是有理数,另一个是无理数,但不可能两个同时是有理数。

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你拿一条长10的绳子,围成一个圆,你说这个圆周长是多少

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这个问题其实是我最先发现的,曾经在小范围里讨论过,没有人能说出个所以然。问题的本质是,如果按照我们现在的已知,圆周率是个无理数,那么圆的周长和面积都有可能是不确定的,那么这就说明可能没有真正意义上的圆。而问题是,当我们确定了半径,一定可以有真正意义上的圆。那么,我们就应该思考一下,是不是我们对圆周率的计算方法出了问题?因为这个计算方法是从古人那里来的,现在的数学是不是应该重新探讨一下?而不要将疑问一棍子打死。

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本题,涉及第二次数学危机。本文,涉及两大物理运动。道理很简单,恐鸵鸟心态。

无理数与有理数的本质区别

无理数的本质,既不在于是否整除,也不在于是否循环,而在于小数点最后位值的“不定性”与“皆趋零”,即:

末位值ε=a×10??(a=1,2...9; n→∞)是一个趋近零的未知数,即:

?εi→0且?εi≠0且?εi≈0,

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周长是整数的话,直径就是无理数,很难理解吗?