π=4证明的荒谬性

时间:2024-04-05 07:40:44 阅读: 最新文章 文档下载
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π=4悖论引发的

关于无穷小和极限的一些思考

问题:(转载自人人网)

如何证明Pi=4

画个圆,直径d=1,然后画个框住它的正方形,周长为4,在正方形四个角去四块,周长还是4,然后这么一直去下去,周长一直为4不变,直到这个正方形无限接近于圆,所以Pi=4

显然,我们都坚信上述π=4的结论是个谬论,但却很难说清到底问题出在了哪里。

相似的问题如下:




C

C

DEDF

GD'

C'H

E

IE'

B

A

C'

B

A



如图,线段AB为单位线段,△ABC为直角三角形,ACBC。取ACBCAB中点DEC’,连接DC’、EC’构成新折线ADCEB;然后继续取各边中点、连线,将大三角形分成更多的全等的小三角形构成新的折边更多的折线。一直这么分下去,当小三角形个数为无穷多时,折线无限接近于线段AB。而折线的长度永远等于ACBC的长度,于是得出结论:线段AB长度等于折线长度,亦即ACBC的长度?

产生类似谬论的原因,在于对无穷小和极限概念理解不准确。在解决上述问题之前,我们可以先看一下艾萨克·牛顿在《自然哲学数学原理》一书中对极限理论的应用(虽然当时极限理论刚刚建立起来,还很不完善,但是正因为此,极限思想更为朴素,对解决类似几何问题有很大助益)

《自然哲学数学原理》第一篇·第一章·引理8 命题:如果直线ARBR与弧ACBAB以及切线AD组成任意三角形RABRACBRAD,而且点AB相互趋近并重合,则这些趋于零的三角形的最后形式是相似(全等——引用者注)三角形,它们的最终比值相等。

A

Cc

B

D

d

R

b

r

证明:当点B趋近于点A时,设想ABADAR延伸至远点bdr,作rbd




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