阿基米德割圆术计算器
阿基米德用内接与外切正 96 边形把 π 夹在 3 又 10/71 与 3 又 1/7 之间。输入边数 n,即可复现这条两千多年前的逼近之路。
原理:单位圆内接正 n 边形周长为 2n·sin(π/n)、外切为 2n·tan(π/n),两者分别夹住圆周长 2π;因此 π 被夹在 n·sin(π/n) 与 n·tan(π/n) 之间,边数翻倍区间大约缩小 4 倍。
步骤:① 输入边数 n(阿基米德用 96 边形);② 计算上下界;③ 查看区间宽度评估精度。
示例:n = 96 时得 3.141031950891 < π < 3.142714599645,区间宽约 0.00168,正是阿基米德「3 又 10/71 与 3 又 1/7 之间」的来源。
注意事项:n 很大时 tan(π/n) 的浮点计算稳定,但外切界对舍入更敏感;本方法收敛速度与韦达公式相当(每翻倍约多得一位十进制数字)。
相关:韦达公式可视为割圆术的解析极限;尼拉坎塔与格雷戈里-莱布尼茨级数则用解析级数路径逼近 π。
什么是阿基米德割圆术计算器?

割圆术思想:圆周长被内接正多边形周长从下方逼近、被外切正多边形周长从上方逼近,边数越多夹得越紧。
阿基米德(公元前 287–212)用 96 边形得到 3.1408 < π < 3.1429,即 3 又 10/71 与 3 又 1/7。
他用的是不含三角函数的纯几何不等式(有理上下界),本工具用现代三角函数直接计算同一区间。
n·sin(π/n) < π < n·tan(π/n)(单位圆)
内接多边形周长 2n·sin(π/n)、外切 2n·tan(π/n),分别夹住圆周长 2π。
如何使用阿基米德割圆术计算器
- 1
第一步:输入正多边形边数 n(≥3)。
- 2
第二步:点击计算得到下界 n·sin(π/n) 与上界 n·tan(π/n)。
- 3
第三步:查看区间宽度评估精度;边数翻倍宽度约缩为四分之一。
计算示例
例 1n = 6
内接六边形给出下界 3,上界 2√3 ≈ 3.4641——阿基米德的起点。
例 2n = 96
3.141031950891 < π < 3.142714599645,区间宽约 0.00168。
例 3n = 1000
区间宽度缩至约 1.3×10^-5,π 夹在 3.1415924 与 3.1416054 之间。
注意事项
本方法每将边数翻倍约多得一位十进制数字,与韦达公式收敛速度相当。
阿基米德时代的挑战在于开平方:他需要反复用有理数逼近 √3 等无理量。
外切界 tan(π/n) 在 n 很大时数值上很稳定,但几何上外切多边形周长更难构造。
下界与上界都单调向 π 收敛:下界递增、上界递减。
常见问题
参考资料
凯文内容作者Calcton 数学编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-10-03
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最后更新:2026-10-03。
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