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追根溯源―圆

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圆被称为完美的图形。人们是从什么时候开始认识圆的呢?最初,是大自然给予人类启发。天上的太阳、十五的月亮,都多么圆啊!这些客观存在的事物,使人们得到了圆的形象,逐渐产生了圆的概念。即使现在人们也还用日、月来形容一些圆的东西,如月门、月琴、日月贝、太阳珊瑚等等。

是谁做出了第1个圆呢?十几万年前的古人做的石球已经相当圆了。18000年前,山顶洞人曾用一种尖尖的石器一圈圈地在兽牙、砾石和石珠上转着钻孔,有的孔就很圆。石器的尖是圆心,它的宽度的一半就是半径。在陶器时代,人们做出许多圆形的陶器。陶器的圆形坯体是将泥土放在一个转盘上制成的。人们开始纺线时,又制出了圆形的石纺缍或陶纺缍。6000年前的半坡人已经会建造圆形的房子,房子面积有十几平方米。

古人发现运圆的木头时,滚着走比较省劲。后来他们在搬运重物的时候,就把几段圆木垫在重物的下面滚着移动,这样就比扛着走省劲儿多了。因为圆木不是固定在重物下面的,滚动一段后,人们还得把后面滚出来的圆木再放到前面去,垫在重物前部的下方。

后来,这些圆木就发展成了车轮。大约在6000年前,美索不达米亚人做出了世界上第1个轮子―― 圆的木盘。在4000多年前,人们将圆的木盘固定在木架下,这就成了最初的车。轮子的中心是固定在一根轴上的,中心到轮缘的距离相等,所以只要道路平坦,车子就可以十分平稳地前进。

2000多年前,我国的墨子(约公元前468―前376年)才给圆下了一个定义:“一中同长也。”意思是说:圆有一个圆心,圆心到圆周的长都相等。这个定义比古希腊数学家欧几里得(约公元前330―前275年)给圆下定义要早100年。

圆周率,也就是圆周长与直径的比值,是一个非常奇特的数。《周髀算经》上说“径一周三”,把圆周率看成3,这只是个近似值。美索不达米亚人在做第一个轮子的时候,也只知道圆周率是3。魏晋时期的数学家刘徽于263年给《九章算术》作注,他发现“径一周三”只是圆内接正六边形周长和圆直径的比值。刘徽创立了割圆术,发现圆内接正多边形的边数越多,多边形的周长就越逼近圆的周长。他根据圆内接正3072边形推算出的近似圆周率 。请你将它换算成小数,看等于多少。

祖冲之(429―500)在前人的基础上继续推算,确定圆周率在3.1415926与3.1415927之间。这是圆周率最早的七位小数精确值。他还用两个分数值来表示圆周率:称为约率,称为密率。请你将这两个分数换算成小数,看它们与今天已知的圆周率是否接近。