R


Pi-Generator


Erzeugungsterm


Grundidee


Als Pi-Generator kann man jede Formel oder jedes Computerprogramm oder auch ein anderes Verfahren bezeichnen, mit dem man die Zahl Pi auf beliebig viele korrekte Nachkommastellen annähern kann. Hier steht eine kurze Übersicht möglicher Verfahren. Eines der Verfahren ist dann ausführlich vorgestellt.

Verschiedene Verfahren



[6·(Σn⁻²)] als Term für Pi">

[6·(Σn⁻²)] als Term für Pi


[6·(Σn⁻²)] ist ein Term, mit dessen Hilfe man pi auf beliebig viele Nachkommastellen immer genauer berechnen kann. Von Hand wird der Aufwand sehr schnell zu groß. Man programmiert den Term dann oft mit Hilfe von Computern. Der Term wird dem schweizer Mathematiker Leonhard Euler zugeschrieben. Das ist hier mit einem Zahlenbeispiel kurz vorgestellt.

[6·(Σn⁻²)] in Worten als Term">

[6·(Σn⁻²)] in Worten als Term


Die Wurzel aus dem Sechsfachen der Summe der Kehrwerte der n ersten Quadratzahlen. Siehe auch Texte aus Termen ↗

[6·(Σn⁻²)] Schritt für Schritt">

[6·(Σn⁻²)] Schritt für Schritt


Das quergelegte M ist ein großes griechisches Sigma und heißt Summenzeichen. Es sagt, dass man den Term rechts davon für verschiedene Werte von n berechnen soll und dann alle diese Rechenergebnisse aufaddiert. Das n⁻² ist ein Ausruck aus der Potenzrechnung heißt nur 1/n², also eins geteilt durch n hoch zwei. Um Pi zu berechnen beginnt man mit n=1 und setzt dann alle weiteren natürlichen Zahlen der Reihe nach ein. Alle Ergebnisse werden dann aufaddiert, aus dem Zwischenergebnis zieht man dann die Wurzel und am Ende wird das mal 6 gerechnet. Damit kann man zu immer besseren Annäherungen von Pi kommen.

Von Hand gerechnete Beispiele



Pi annähern über 10000 Näherungsglieder


Wie qualvoll langsam die Annäherung stattfindet, zeigt die folgende Zahlenreihe unter. Es wurden schrittweise bis zu 1000 Näherungsglieder berechnet. Die Ergebnisse nähern sich dabei nur extrem langsam dem richtigen Wert von Pi an. Es gibt keine geschlossene Formel, mit der man direkt das n-te Glied ausrechnen kann, man muss iterativ alle Glieder vorher erst ausrechnen. Das erklärt, warum genauere Näherungen von Pi nur von Computern berechnet werden können. Für Menschen sind schon die ersten 100 Glieder vom Aufwand her fast unmöglich zu berechnen.

[1]">

Die ersten 1000 Näherungen für Pi[1]



Was ist der exakte Wert von Pi?


Hier steht zum Vergeleich mit den Näherungswerten Pi mit den korrekten zwanzig ersten Nachkommastellen: 3,14159265358979323846

Gibt es noch andere Formel für Pi?


Ja, recht berühmt ist zum Beispiel die im Jahr 1682 veröffentliche Leibniz-Reihe. Die Formel war aber bereits vor 1671 dem Schotten Gregory bekannt sowie im 14ten Jahrhundert auch dem indischen Mathematiker Madhava. Die Formel bringt ähnlich gute Resultate wie die hier vorgestellte Näherungsformel. Siehe auch Leibniz Reihe (externer Link)

Fußnoten