积分兑换话费中国移动 积分( 二 )


与3.14相比 , 这个结果太小了 。虽然有些遗憾 , 但实验就是
【积分兑换话费中国移动 积分】这样的 。即便如此 , 我们也会明白一件事情 , 即“圆周率 , 也就是π , 粗略来说是接近3的数” 。
再细分方格或者把圆变大的话 , 圆内方格面积的和 , 就会逐渐接近圆面积公式“半径×半径×3.14” , 也就是说 , 圆周率

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会逐渐接近3.14 。像这样 , 把圆的面积替换成方格的数量 , 逐渐求得接近待求值的方法叫作“近似” 。我在小学时也做过这个实验 , 数十年后的今天 , 我仍然清晰记得努力数完方格得出答案后 , 内心中洋溢的满足感 。
顺便说一下 , 或许有人会产生以下疑问 。
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博士的回答是老师的常用手段 , 但是稍微有些糊弄的成分 。因为这种回答还会遗留下面的疑问 。
“不在意这些缝隙”具体是什么意思?事实上 , 不管是在意还是不在意 , 缝隙总是会存在的 , 不是吗?
这个疑问看上去似乎很无聊 , 但在高等数学中却是一个很有意思的问题 。从结论上来讲 , 为了解决上述疑问 , 我们有必要使用“夹逼定理”(两边夹定理) , 从圆的内部和外部都取近似来研究图形 。即先计算出“圆内部的方格数”对应的圆周率 , 然后再用同样的方法 , 计算出“包含圆边界的方格数”(内部方格数加包含圆边界的方格数)对应的圆周率 。这样一来 , 我们可以得到下面的结论:
圆内部方格数对应的圆周率 < 圆实际的圆周率 < 包含圆边界的方格数对应的圆周率
如果将方格不断替换为更小的方格 , “圆内部方格数对应的圆周率”和“包含圆边界的方格数对应的圆周率” , 二者的数值会慢慢接近 , 都接近圆实际的圆周率 , 这就是“夹逼定理” 。
在微积分中 , 不拘小节的精神同样重要 。
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图7是小方格组成的与圆近似的图形 。左边是大方格 , 右边是小方格 。通过这两个图大概可以明白“把粗糙的图形精细化 , 就会接近实际图形(圆)” 。精度非常高的锯齿状图形 , 实际上很难在视觉上与平滑图形区分出来 。
电视、电脑的液晶显示器 , 都是使用这个原理来显示画面的 。液晶显示器显示的画面实际上是锯齿状的 。但是显示器中锯齿的精细度非常高 , 所以我们眼中看到的就是平滑的线了 。
我们也可以这样说 , 圆形实际上是由无数精细小方格组成的锯齿状图形 , 即圆形是锯齿状图形的“极限” 。像这样 , “近似”在数学中是极其好用的方法 。
如果执着于完美再现平滑的线 , 那么就不会出现液晶显示器吧 。多亏了非完美主义的近似方法 , 才诞生了划时代的技术 。
和变为了积分计算圆的面积时 , 小学中采用的方法是用“正方形”来划分圆的内部空间 。这样做的原因实际上很简单 , 就是因为方格纸的方格是正方形 。
求圆的面积 , 要领是精细地划分圆 。也就是说 , 划分的形状应该不限于正方形 。因此 , 我们可以把圆分成“细长的短条”来求面积 。比如图8 , 我们尝试把圆分成细长的短条 , 也就是长方形的组合 。
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虽说如此 , 但既然说到了符号 , 从现在开始我们就尝试使用积分符号吧 。公式也会从此处开始出现 , 不过内容和刚才的讲解是完全一致的 , 所以请轻松地读下去 。和业界人士使用行业术语讲话一样 , 使用数学符号讲解数学 , 相同的内容在表达上也会看起来非常优雅 。
在图9中 , 我们把圆裁切成非常窄的短条 。水平方向为x轴 。这时 , 圆的裁切方向和x轴正好是垂直关系 。

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