如何用注意力证明π>3.14?

如何用注意力证明π>3.14?

谢邀,本题是可以用初等方法解的

事实上,2003年东京大学高考考过这道题的,不过考试时间一道题只有25分钟,所以只要求到3.05

原题翻译:试证明,圆周率大于3.05(问1)

按照知乎中的本问题引申:试证明,圆周率大于3.14(问2)

积分做法也可以做,具体参见请证明3.141<π<3.142:放缩到这么小的范围——大阪大学2013年高考附加题第二题(纯理科)

这里我们换一个思路考虑圆的几何定义,也就是割圆术来找到圆周率的范围。

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对于问1来说,正十二边形已经足够

我们截取其中的一个小三角形

弧 的长度是 ,内侧的弦 的长度的话,根据余弦定理是

所以有

我们知道

所以

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对于问2来说

显然十二边形不够我们计算到3.14。

我们知道如果割到 边形,根据第一问的算法

有

也就是

我们的目标是 ,所以我们的目标是找到一个 使得

也就是证明

由于在笔算的时候,计算方便的只有半角公式。(笔算开方即可,日本教材内会讲,国内要不要求就不知道了)

开 2 次方可以手算,但开 n(n>2,n∈Z) 次方有手算的方法吗?

所以考虑内接正 边形。

根据半角公式,

由于 ,所以

同理 ,同理

所以

也就是 ,又根据

所以 ,所以 得证

总共需要手算开平方三次……不过至少是能够笔算的……细心一点的话

更新:2018.1.12

补一个另外的积分做法

所以

得证