المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر


Archimedes Algorithm  
  
606   03:38 مساءً   date: 5-3-2020
Author : Miel, G.
Book or Source : "Of Calculations Past and Present: The Archimedean Algorithm." Amer. Math. Monthly 90
Page and Part : ...


Read More
Date: 12-3-2020 668
Date: 19-11-2020 846
Date: 3-8-2020 586

Archimedes Algorithm

Successive application of Archimedes' recurrence formula gives the Archimedes algorithm, which can be used to provide successive approximations to pi (pi). The algorithm is also called the Borchardt-Pfaff algorithm. Archimedes obtained the first rigorous approximation of pi by circumscribing and inscribing n=6·2^k-gons on a circle. From Archimedes' recurrence formula, the circumferences a and b of the circumscribed and inscribed polygons are

a(n) = 2ntan(pi/n)

(1)

b(n) = 2nsin(pi/n),

(2)

where

 b(n)<C=2pir=2pi·1=2pi<a(n).

(3)

For a hexagon, n=6 and

a_0 = a(6)=4sqrt(3)

(4)

b_0 = b(6)=6,

(5)

where a_k=a(6·2^k). The first iteration of Archimedes' recurrence formula then gives

a_1 = (2·6·4sqrt(3))/(6+4sqrt(3))=(24sqrt(3))/(3+2sqrt(3))=24(2-sqrt(3))

(6)

b_1 = sqrt(24(2-sqrt(3))·6)=12sqrt(2-sqrt(3))

(7)

= 6(sqrt(6)-sqrt(2)).

(8)

Additional iterations do not have simple closed forms, but the numerical approximations for k=0, 1, 2, 3, 4 (corresponding to 6-, 12-, 24-, 48-, and 96-gons) are

 3.00000<pi<3.46410

(9)

 3.10583<pi<3.21539

(10)

 3.13263<pi<3.15966

(11)

 3.13935<pi<3.14609

(12)

 3.14103<pi<3.14271.

(13)

By taking k=4 (a 96-gon) and using strict inequalities to convert irrational bounds to rational bounds at each step, Archimedes obtained the slightly looser result

 (223)/(71)=3.14084...<pi<(22)/7=3.14285....

(14)


REFERENCES:

Miel, G. "Of Calculations Past and Present: The Archimedean Algorithm." Amer. Math. Monthly 90, 17-35, 1983.

Phillips, G. M. "Archimedes in the Complex Plane." Amer. Math. Monthly 91, 108-114, 1984.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.