1樓：來自白金漢宮盡職的翡翠
圓圓的初步認識
一、有關圓的定義（28個）
1.平面上到定點的距離等於定長的所有點組成的圖形叫做圓。定點稱為圓心，定長稱為半徑。
2.圓上任意兩點間的部分叫做圓弧，簡稱弧。大於半圓的弧稱為優弧，小於半圓的弧稱為劣弧。連線圓上任意兩點的線段叫做弦。經過圓心的弦叫做直徑。
3.頂點在圓心上的角叫做圓心角。頂點在圓周上，且它的兩邊分別與圓有另一個交點的角叫做圓周角。
4.過三角形的三個頂點的圓叫做三角形的外接圓，其圓心叫做三角形的外心。和三角形三邊都相切的圓叫做這個三角形的內切圓，其圓心稱為內心。
5.直線與圓有3種位置關係：無公共點為相離；有2個公共點為相交；圓與直線有唯一公共點為相切，這條直線叫做圓的切線，這個唯一的公共點叫做切點。
6.兩圓之間有5種位置關係：無公共點的，一圓在另一圓之外叫外離，在之內叫內含；有唯一公共點的，一圓在另一圓之外叫外切，在之內叫內切；有2個公共點的叫相交。
兩圓圓心之間的距離叫做圓心距。
7.在圓上，由2條半徑和一段弧圍成的圖形叫做扇形。圓錐側面圖是一個扇形。這個扇形的半徑成為圓錐的母線。
二、有關圓的字母表示方法（7個）
圓--⊙ 半徑—r 弧--⌒ 直徑—d
扇形弧長/圓錐母線—l 周長—c 面積—s
三、有關圓的基本性質與定理（27個）
1.點p與圓o的位置關係（設p是一點，則po是點到圓心的距離）：
p在⊙o外，po＞r；p在⊙o上，po＝r；p在⊙o內，po＜r。
2.圓是軸對稱圖形，其對稱軸是任意一條過圓心的直線。圓也是中心對稱圖形，其對稱中心是圓心。
3.垂徑定理：垂直於弦的直徑平分這條弦，並且平分弦所對的弧。逆定理：平分弦（不是直徑）的直徑垂直於弦，並且平分弦所對的弧。
4.在同圓或等圓中，如果2個圓心角，2個圓周角，2條弧，2條弦中有一組量相等，那麼他們所對應的其餘各組量都分別相等。
5.一條弧所對的圓周角等於它所對的圓心角的一半。
6.直徑所對的圓周角是直角。90度的圓周角所對的弦是直徑。
7.不在同一直線上的3個點確定一個圓。
8.一個三角形有唯一確定的外接圓和內切圓。外接圓圓心是三角形各邊垂直平分線的交點，到三角形3個頂點距離相等；內切圓的圓心是三角形各內角平分線的交點，到三角形3邊距離相等。
9.直線ab與圓o的位置關係（設op⊥ab於p，則po是ab到圓心的距離）：
ab與⊙o相離，po＞r；ab與⊙o相切，po＝r；ab與⊙o相交，po＜r。
10.圓的切線垂直於過切點的直徑；經過直徑的一端，並且垂直於這條直徑的直線，是這個圓的切線。
11.圓與圓的位置關係（設兩圓的半徑分別為r和r，且r≥r，圓心距為p）：
外離p＞r+r；外切p=r+r；相交r-r＜p＜r+r；內切p=r-r；內含p＜r-r。
四、有關圓的計算公式
1.圓的周長c=2πr=πd 2.圓的面積s=πr² 3.扇形弧長l=nπr/180
4.扇形面積s=nπr²/360=rl/2 5.圓錐側面積s=πrl
圓周率圓周率是指平面上圓的周長與直徑之比 （ratio of the circumference of a circle to the diameter） 。用符號π表示。中國古代有圓率、圓率、周等名稱。
（π≈3.14）
古希臘歐幾里得《幾何原本》（約公元前3世紀初）中提到圓周率是常數，中國古算書《周髀算經》（ 約公元前2世紀）中有「徑一而週三」的記載，也認為圓周率是常數。歷史上曾採用過圓周率的多種近似值 ，早期大都是通過實驗而得到的結果，如古埃及紙草書（約公元前1700）中取π=（4/3）^4≈3.1604 。
第一個用科學方法尋求圓周率數值的人是阿基米得 ，他在《圓的度量》（公元前3世紀）中用圓內接和外切正多邊形的周長確定圓周長的上下界，從正六邊形 開始，逐次加倍計算到正96邊形，得到(3+(10/71)) < π < (3+(1/7)) ，開創了圓周率計算的幾何方法（亦稱古典方法，或 阿基米得方法），得出精確到小數點後兩位的π值。
中國數學家劉徽在註釋《九章算術》時（263年）只用圓內接正多邊形就求得π的近似值，也得出精確 到兩位小數的π值，他的方法被後人稱為割圓術。南北朝時代的數學家祖沖之進一步得出精確到小數點後 7位的π值（約5世紀下半葉），給出不足近似值3.1415926和過剩近似值3.
1415927，還得到兩個近似分數值，密率355/113和約率22/7。其中的密率在西方直到1573才由德國人奧托得到，2023年發表於荷蘭工程師安託尼斯的著作中，歐洲稱之為安託尼斯率。阿拉伯數學家卡西在15世紀初求得圓周率17位精確小數值，打破祖沖之保持近千年的紀錄。
德國數學家柯倫於2023年將π值算到20位小數值，後投入畢生精力，於2023年算到小數後35位數，該數值被用他的名字稱為魯道夫數。
2023年法國數學家韋達給出π的第一個解析表示式
此後，無窮乘積式、無窮連分數、無窮級數等各種π 值表示式紛紛出現，π值計算精度也迅速增加。1706 年英國數學家梅欽計算π值突破100位小數大關。1873 年另一位英國數學家尚可斯將π值計算到小數點後707位，可惜他的結果從528位起是錯的。
到2023年英國的弗 格森和美國的倫奇共同發表了π的808位小數值，成為人工計算圓周率值的最高紀錄。
電子計算機的出現使π值計算有了突飛猛進的發展。2023年美國馬里蘭州阿伯丁的軍隊彈道研究實驗室首 次用計算機（eniac）計算π值，一下子就算到2037位小數，突破了千位數。2023年美國哥倫比亞大學研 究人員用克雷－2型和ibm－vf型巨型電子計算機計算出 π值小數點後4.
8億位數，後又繼續算到小數點後10.1 億位數，創下新的紀錄。
除π的數值計算外，它的性質**也吸引了眾多數學家。2023年瑞士數學家蘭伯特第一個證明π是無理數 。2023年法國數學家勒讓德又證明了π2也是無理數。
到2023年德國數學家林德曼首次證明了π是超越數，由此否定了困惑人們兩千多年的「化圓為方」尺規作圖問題。還有人對π的特徵及與其它數字的聯絡進行研究。如2023年蘇聯數學家格爾豐德證明了eπ 是超越數等等。
計算圓周率
古今中外，許多人致力於圓周率的研究與計算。為了計算出圓周率的越來越好的近似值，一代代的數學家為這個神祕的數貢獻了無數的時間與心血。十九世紀前，圓周率的計算進展相當緩慢，十九世紀後，計算圓周率的世界紀錄頻頻創新。
整個十九世紀，可以說是圓周率的手工計算量最大的世紀。進入二十世紀，隨著計算機的發明，圓周率的計算有了突飛猛進。藉助於超級計算機，人們已經得到了圓周率的2061億位精度。
歷史上最馬拉松式的計算，其一是德國的ludolph van ceulen，他幾乎耗盡了一生的時間，計算到圓的內接正262邊形，於2023年得到了圓周率的35位精度值，以至於圓周率在德國被稱為ludolph數；其二是英國的william shanks，他耗費了15年的光陰，在2023年算出了圓周率的小數點後707位。可惜，後人發現，他從第528位開始就算錯了。把圓周率的數值算得這麼精確，實際意義並不大。
現代科技領域使用的圓周率值，有十幾位已經足夠了。如果用ludolph van ceulen算出的35位精度的圓周率值，來計算一個能把太陽系包起來的一個圓的周長，誤差還不到質子直徑的百萬分之一。以前的人計算圓周率，是要**圓周率是否迴圈小數。
自從2023年lambert證明了圓周率是無理數，2023年lindemann證明了圓周率是超越數後，圓周率的神祕面紗就被揭開了。現在的人計算圓周率, 多數是為了驗證計算機的計算能力，還有，就是為了興趣。
圓周率的計算方法
古人計算圓周率，一般是用割圓法。即用圓的內接或外切正多邊形來逼近圓的周長。archimedes用正96邊形得到圓周率小數點後3位的精度；劉徽用正3072邊形得到5位精度；ludolph van ceulen用正262邊形得到了35位精度。
這種基於幾何的演算法計算量大，速度慢，吃力不討好。隨著數學的發展，數學家們在進行數學研究時有意無意地發現了許多計算圓周率的公式。下面挑選一些經典的常用公式加以介紹。
除了這些經典公式外，還有很多其它公式和由這些經典公式衍生出來的公式，就不一一列舉了。
1、 machin公式
這個公式由英國天文學教授john machin於2023年發現。他利用這個公式計算到了100位的圓周率。machin公式每計算一項可以得到1.
4位的十進位制精度。因為它的計算過程中被乘數和被除數都不大於長整數，所以可以很容易地在計算機上程式設計實現。
圓周率的最新計算紀錄
1、新世界紀錄
圓周率的最新計算紀錄由兩位日本人daisuke takahashi和yasumasa kanada所創造。他們在日本東京大學的it中心，以gauss-legendre演算法編寫程式，利用一臺每秒可執行一萬億次浮點運算的超級計算機，從日本時間2023年9月18日19:00:
52起，計算了37小時21分04秒，得到了圓周率的206,158,430,208(3*236)位十進位制精度，之後和他們於2023年6月27日以borwein四次迭代式計算了46小時得到的結果相比，發現最後45位小數有差異，因此他們取小數點後206,158,430,000位的?值為本次計算結果。這一結果打破了他們於2023年4月創造的68,719,470,000位的世界紀錄。
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