Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

47
Θέμα εργασίας: « ο Αριθμός π» Ονοματεπώνυμο μαθητή: Χρήστος Δουδακμάνης Τάξη: β΄Γυμνασίου Σχολείο: Ελληνικό Γυμνάσιο Λύκειο Βρυξελλών Σχολικό έτος: 2008-2009

Upload: froso-stamou

Post on 27-Jul-2015

425 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Θέμα εργασίας: « ο Αριθμός π»Ονοματεπώνυμο μαθητή: Χρήστος ΔουδακμάνηςΤάξη: β΄ΓυμνασίουΣχολείο: Ελληνικό Γυμνάσιο Λύκειο ΒρυξελλώνΣχολικό έτος: 2008-2009

Page 2: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

14 Μαρτίου

ή

Page 3: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

14 / 3

ή

Page 4: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

κατά τους Αμερικανούς που ο μήνας προηγείται της ημέρας:

3 /14

Page 5: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Στις 14 Μαρτίου, είναι η μέρα γενεθλίων της μαθηματικής

σταθεράς π που ισούται με 3,14.

Page 6: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Στο εξωτερικό η ημέρα ονομάζεται

"Pi Day" και γιορτάζεται κάθε

χρόνο στις 14 Μαρτίου,

δηλαδή στις 14/3 [κατά τους

Αμερικανούς, 3/14].

Page 7: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Διάμετρος

Στην Ευκλείδεια γεωμετρία, η

μαθηματική σταθερά π αποτελεί έναν πραγματικό αριθμό, που ορίζεται από το λόγο της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του.

Page 8: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Άλλοι επιστήμονες ονομάζουν π την πλήρη στροφή που κάνει ένας κύκλος, για να κυλήσει πάνω σε μία ευθεία γραμμή.

Παρατηρείστε με προσοχή το σχεδιάγραμμα:

Page 9: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Όπως βλέπουμε η πλήρης περιστροφή στον άξονά του

συμπληρώνεται ακριβώς στην τιμή 3,14:στο σημείο π

Page 10: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Το π ονομάζεται και σταθερά του Αρχιμήδη γιατί ήταν ο πρώτος που προσέγγισε τον υπολογισμό του.

Τα πρώτα 50 δεκαδικά ψηφία του έχουν ως εξής:

3,14159265358979323846264338327950288419716939937510

Page 11: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Τα πρώτα οκτώ ψηφία του αριθμού

είναι ως γνωστόν 3,1415926,

δηλαδή Μάρτιος, 14, 01:59:26

το πρωί, ή όπως αλλιώς

ονομάζεται "Pi second"!

Page 12: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Η "Pi Day" γιορτάστηκε για πρώτη φορά στο Exploratorium του San Francisco το 1988 με το κοινό και τους υπαλλήλους του μουσείου επιστημών να σχηματίζουν κύκλους περπατώντας.

Page 13: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Ο πατέρας της ξεχωριστής αυτής

μέρας είναι ο Larry Shaw .Τον

ονομάζουν "Prince of Pi" και έχει

αποσυρθεί από την ενεργό δράση και το Exploratorium.

Page 14: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Συνηθίζεται την ημέρα αυτή να

φτιάχνουν πίτες με διάφορα

σχέδια. Η συγκεκριμένη Πίτα φτιάχτηκε

στο Delft University of Technology

Page 15: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Ας γνωρίσουμε όμως καλύτερα

τον αριθμό π.

Είναι μία από τις

σημαντικότερες σταθερές των

μαθηματικών.

Page 16: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Χρησιμοποιείται εκτός από τα μαθηματικά, στη φυσική και την μηχανολογία.

Το ελληνικό γράμμα π που χρησιμοποιείται παγκοσμίως για να τον περιγράψει προκύπτει από το πρώτο γράμμα της λέξης

«περιφέρεια».

Page 17: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Κατά σύμπτωσηη ημέρα εορτασμού τουαριθμού

συμπίπτει με τα γενέθλια του Άλμπερτ Άινσταϊν, ο οποίος γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου 1879 στη γερμανική πόλη Ulm.

π

Page 18: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

«των μαθηματικών», ανέφερε η Σούζαν Τζαρέμα, ιδρύτριας τη Googol Learning, ιστοσελίδας που προσπαθεί να φέρει τα μαθηματικά πιο κοντά στα μικρά παιδιά.

Η ημέρα εορτασμού του π αντιπροσωπεύει την πρόοδο που έχει συντελεστεί στην παγκόσμια γλώσσα

Page 19: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Εκτός από τη 14η Μαρτίου, εξίσου

διάσημη ημέρα εορτασμού του στην Ευρώπη είναι η 22α

Ιουλίου, 22/7, αφού διαιρώντας το 22

με το 7 προκύπτει ο

αριθμός π.

Page 20: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

όταν αρχικά χρησιμοποιήθηκε από τους Βαβυλώνιους και τους Αιγύπτιους, ενώ τον 3ο και 4ο αιώνα π.Χ. αρχαίοι Έλληνες μαθηματικοί και φιλόσοφοι διατύπωσαν τα δικά τους θεωρήματα για τον αριθμό.

Ο υπολογισμός του π απασχόλησε τον άνθρωπο εδώ και 4.000 χρόνια,

Page 21: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Όπως έχει σήμερα διαπιστωθεί, ο δεκαδικός αυτός αριθμός δεν τελειώνει ποτέ. Πανίσχυροι υπολογιστές επιχείρησαν να τον υπολογίσουν με ακρίβεια χωρίς όμως να τα καταφέρουν.

Στην πιο πρόσφατη προσπάθεια καταγράφηκαν 1.241.100.000.000 δεκαδικά του στοιχεία.

Page 22: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Είναι άγνωστα όλα τα υπόλοιπα δεκαδικά του ψηφία..Το αξιοσημείωτο είναι πως, αν κάποιος ψάξει αρκετά ανάμεσα στα δεκαδικά ψηφία του π, θα βρει τον αριθμό της ταυτότητάς του, τον αριθμό του διαβατηρίου του, τον αριθμό του τηλεφώνου του, την ημερομηνία γεννήσεώς του και γενικά οποιονδήποτε αριθμό.

Page 23: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Για παράδειγμα η ημερομηνία "28 Oκτωβρίου 1940", γραμμένη στη μορφή 28101940, εμφανίζεται μετά

από 7.641.792 δεκαδικά ψηφία:

π = 3,14159………379121928101940…….

7.641.792 δεκαδικά ψηφία

Page 24: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Για να κατανοήσουμε τη σημασία του

αριθμού π ας δούμε λίγο το ρόλο της

έννοιας «αριθμός» στη ζωή και την

εξέλιξη του ανθρώπου.

Page 25: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Ο άνθρωπος κατόρθωσε να κάνει ένα μεγάλο βήμα προς την πρόοδο, από τότε που

απέκτησε την ικανότητα της μέτρησης, να εκφράζεται

δηλ. με αριθμούς.

Page 26: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Χρειάστηκαν επίσης πολλά χρόνια, για να καταλήξει στους

Χρειάστηκαν πάρα πολλά χρόνια, για να μπορέσει να γράψει έναν αριθμό π.χ. το 100 με μία λέξη ή με έναν αριθμό.

σημερινούς αριθμούς, που έχουν αραβική καταγωγή και χρησιμοποιούνται σήμερα σχεδόν από όλο τον κόσμο.

Page 27: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Πριν φτάσουμε στους σημερινούς (αραβικούς) αριθμούς, κάθε λαός την ανάγκη να εκφράζεται με αριθμούς, την ικανοποιούσε με τα δικά του συμβολικά σημεία.

Άλλα χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι Αιγύπτιοι, άλλα οι Έλληνες, οι Κινέζοι, οι Ρωμαίοι, οι Άραβες.

Page 28: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Οι πρόγονοί μας σκέφτηκαν να χρησιμοποιήσουν σαν συμβολικά σημεία για αριθμούς τα γράμματα του

αλφαβήτου, π.χ. α'=1, β'=2, οι Ρωμαίοι χρησιμοποίησαν γραμμές, όπως τα

δάκτυλα των χεριών, την παλάμη με τον ανοικτό αντίχειρα για να γράψουν το 5(=V), τις δυο παλάμες για το δέκα.

Page 29: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

μηδενός. Εδώ ήρθαν οι Άραβες που επινόησαν το σύγχρονο δεκαδικό αριθμητικό σύστημα, που περιέχει και τον αριθμό μηδέν.

Το πρόβλημα με το ελληνικό και το ρωμαϊκό σύστημα αριθμών ήταν η απουσία του

Page 30: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Σήμερα τα σύμβολα που χρησιμοποιούνται για την παράσταση των αριθμών ονομάζονται ψηφία ή αραβικοί χαρακτήρες και είναι οι εξής: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0

Page 31: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Οι αραβικοί αυτοί χαρακτήρες διαδόθηκαν στην Ευρώπη περίπου το 10ο αιώνα μ.Χ. Διακρίνουμε διάφορα είδη αριθμών, ανάλογα με τον κλάδο των μαθηματικών που τους συναντάμε. Έτσι έχουμε:

Page 32: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Στην αριθμητική•τους ακέραιους αριθμούς•τους κλασματικούς, και•τους μεικτούς, που αποτελούνται και από ακέραιους και από κλασματικούς αριθμούς π.χ. 6+3/4=6 3/4.Έχουμε ακόμη και περιττούς αριθμούς(μονούς) 1, 3, 5, 7 και τους άρτιους (ζυγούς) 2, 4, 6, 8.

Page 33: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Στην άλγεβρα διακρίνουμε τους:•θετικούς, δηλαδή τους αριθμούς που είναι μεγαλύτεροι από το 0 και συμβολίζονται με το αριθμητικό τους ψηφίο και μπροστά από αυτό το σημείο +•αρνητικούς, δηλαδή τους αριθμούς που είναι μικρότεροι από το 0 και συμβολίζονται - 1, - 2, - 3 κλπ.

Page 34: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

•αντίθετους, δηλαδή δύο αριθμούς ένα θετικό και έναν αρνητικό που, όταν τους προσθέσουμε, μας δίνουν άθροισμα ίσο με το 0, π.χ. (- 2) + (+2)=0,•αντίστροφους δηλ. δύο αριθμούς που το γινόμενο τους είναι ίσο με τη μονάδα (1/3 x 3)=1,

Page 35: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

•ρητούς δηλ. τους αριθμούς που μπορούμε να τους γράψουμε με τη μορφή κλάσματος•άρρητους που δεν γράφονται με τη μορφή κλάσματος.

Page 36: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Σε ορισμένους αριθμούς έχουν αποδοθεί, κατά καιρούς, μαγικές ιδιότητες. Για τους Πυθαγόρειους οι περιττοί αριθμοί (μονοί) ήταν το σύμβολο της αρμονίας και οι άρτιοι της σύγχυσης.

Page 37: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Ειδικότερα ο αριθμός π είναι ένας άρρητος αριθμός. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί να εκφραστεί ως ο λόγος δύο ακεραίων αριθμών, πράγμα που αποδείχθηκε το 1766 από τον Johann Heinrich Lambert.

Το π είναι επίσης υπερβατικός αριθμός, όπως αποδείχθηκε από τον Ferdinand von Lindemann το 1882.

Page 38: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Αυτό σημαίνει ότι το π δεν αποτελεί τη ρίζα καμιάς αλγεβρικής εξίσωσης με ρητούς συντελεστές. Μια σημαντική συνέπεια της υπερβατικότητας του π είναι το γεγονός ότι δεν είναι κατασκευάσιμος αριθμός.

Page 39: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Επειδή οι συντεταγμένες όλων των σημείων που μπορούν να

κατασκευαστούν με κανόνα και διαβήτη είναι κατασκευάσιμοι

αριθμοί, είναι αδύνατον να τετραγωνίσουμε τον κύκλο,

Page 40: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

μόνο κανόνα και διαβήτη, ένα τετράγωνο με εμβαδόν ίσο προς το εμβαδόν δεδομένου κύκλου.

με άλλα λόγια, είναι αδύνατον να κατασκευάσουμε, χρησιμοποιώντας

Page 41: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Για τη διευκόλυνση της απομνημόνευσης μέρους τού αριθμού

π θα συναντήσει κανείς σε πολλές γλώσσες στιχάκια στα οποία ο αριθμός γραμμάτων κάθε λέξης συμπίπτει με τα πρώτα 23 δεκαδικά ψηφία τού π, ένα

προς ένα.

Page 42: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Στον Πλάτωνα αποδίδεται η φράση:Αεί ο Θεός ο Μέγας γεωμετρεί

3 1 4 1 5 9 Το κύκλου μήκος ίνα ορίση

διαμέτρω2 6 5 3 5 8Παρήγαγεν αριθμόν απέραντον 9 7 9

Και όν φεύ! 3 2 3 Ουδέποτε όλον θνητοί θα

εύρουσι.8 4 6 2 7

Page 43: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Εδώ βέβαια υπάρχει κάποιο παράδοξο, καθώς, εάν η φράση αυτή όντως είναι του Πλάτωνα, ή έστω κάποιου άλλου αρχαίου Έλληνα, το

γεγονός αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη γενική αντίληψη ότι οι αρχαίοι Έλληνες δεν γνώριζαν δεκαδικούς αριθμούς, καθώς αγνοούσαν την έννοια του μηδενός.

Page 44: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Ας ακολουθήσουμε και εμείς τα χνάρια του Πλάτωνα και ας φτιάξουμε ένα δικό μας δίστιχο, που να βγάζει νόημα.

Ας το κάνουμε σαν παιχνίδι!!!

Page 45: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

Ο καθένας από εμάς να βρει λέξεις με το σωστό αριθμό γραμμάτων και να σχηματίσει μία φράση μέσα σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.

Οι καλύτερες και οι πιο ευφυείς θα βραβευθούν και θα αναρτηθούν στο site του σχολείου.

Page 46: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

3 1 4 1 5 9

2 6 5 3 5 8

Μόλις πάρετε στα χέρια σας το φυλλάδιο να είστε έτοιμοι γιατί ο χρόνος μετράει από...

Page 47: Η Γοητεία του αριθμού π (=3,14)

http://www.piday.orghttp://www.exploratorium.edu/pi/pi-posters/index.htmlhttp:// www.sciencetext.com/puzzled-by-pi.html/el/ - 28k – http://borborygmoi.blogspot.com/2006/03/blog-post_114235796680838222.html - 76k –http://www.e-pcmag.gr/modules/news/article.php?storyid=4098 - 49k – http://asxoleiastoi.pblogs.gr/2008/02/210089.html - 18k -http:// www.livepedia.gr/index.php/Αριθμός - 40k -http://www.phys.uoa.gr/~nektar/science/history/pi_constant.htm - 8k – http://www.wikihow.com/Memorize-Pihttp://www.kathimitchell.com/pi.htmlhttp://ck022.k12.sd.us/specialevents/piday.htm#nimhttp://www.educationworld.com/a_lesson/lesson/lesson335.shtmlhttp://www.westegg.com/einstein/http://grmath4.phpnet.us/mathimatika/ariti_arithmi_m.htmhttp://42explore.com/pi.htm

http://www.mathsforyou.gr/images/xronologio_p.htm