pi

3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971 69399 37510

A constante de Arquimedes

Em binário, pi = 11.001 001 000 011 111 101 ...

Foi Euler quem primeiro usou a letra para designar este valor.

Johann Lambert provou que pi é irracional.

Lindemann, em 1882, provou que pi é transcendental, ou seja, não pode ser a raiz de qualquer equação algébrica com coeficientes racionais e um número finito de termos.


pi é o coeficiente do perímetro de uma circunferência pelo seu diâmetro.

Ou seja: perímetro = 2*pi*raio

No Antigo Testamento, o 1º Livro dos Reis implica que pi é igual a 3.

Na Babilónia, por volta de 2000 A.C., supôs-se que pi seria 3 1/8.

No Egipto, em 1500 A.C., Ahmes afirmou que pi seria ou seja 3.16049...

Arquimedes encontrou a aproximação 22/7.

Na China, Tsu Ch'ung-Chi e seu filho afirmaram que pi estaria próximo de 355/113 (3.1415929...)

Fracções que se aproximam cada vez mais de pi:

François Viète, o pai da álgebra moderna, mostrou em 1592, pela primeira vez, uma fórmula para pi:

Ou:


John Wallis descobriu:


Isaac Newton calculou 16 casas decimais utilizando apenas 22 termos da série seguinte:


Em 1673 Leibniz descobriu que: ou seja, a expansão da série arctan(1).

O que também dá para calcular com integral:


Esta série é notável pela sua simplicidade, mas é desesperadamente ineficiente como meio de calcular pi, devido a ser necessário calcular algumas centenas de termos para obter algumas casas decimais.

Em 1949, o ENIAC (primeiro computador electrónico) calculou pi com 2037 casas decimais em 70 horas.

Actualmente, qualquer PC pode calcular 1 milhão de casas em menos de 5 minutos.

A tarefa de calcular tantas casas decimais quantas as possíveis nunca perdeu o seu fascínio.

Qual é o objectivo de tal cálculo?

Há quem diga que é para ver se há regularidades na sequência de digitos.

Por exemplo: nas casas 359, 360, e 361 surge 3-6-0.

Mas, numa sequência infinita de digitos, (quase) todos os padrões podem aparecer mais cedo ou mais tarde.


Probabilidades: O conde Georges Buffon (1707-1788) mostrou que, se uma agulha for largada de uma altura aleatória para uma superfície paralela de uma régua, sendo o comprimento da agulha equivalente à distância entre as linhas, a probabilidade de a agulha cair perpendicularmente à régua é 2/pi. Pi surge aqui porque o problema envolve ângulos.


Outras fórmulas para pi:

Com primos:

Fórmula de Machin:

Fórmula de Rutherford:

Fórmula de Arquimedes (?!): onde n é o número de raizes quadradas.

Agora, para os amantes do cálculo do pi, aqui está um algoritmo que tem a espantosa propriedade de duplicar o número de digitos a cada ciclo de cálculos.

Com este algoritmo poderia obter-se 1 milhão de casas decimais com apenas 19 ciclos de cálculos. Claro que para isso todas as operações também teriam que ser feitas com 1 milhão de digitos.

Valores iniciais para as variáveis Esta parte é executada apenas uma vez
N <-- 1
A <-- 1
B <-- 1/raiz(2)
C <-- 1/4
            
N <-- 1

Significa que a variável N vai ficar com o valor 1

Início do ciclo Esta parte é executada muitas vezes
A0 <-- A
B0 <-- B
A <-- (A0+B0)/2
B <-- raiz(A0*B0)
C <-- C-N*(A-A0)^2
N <-- 2*N
          ((A+B)/2)^2    
IMPRIMIR -------------
               C
Voltar ao início do ciclo
Se o valor impresso no fim do ciclo ainda não for suficiente, recomeça-se os cálculos no início do ciclo 

Este é um algoritmo ao estilo clássico. Há outros algoritmos mais adequados ao cálculo de muitos digitos: eles imprimem, em cada ciclo, apenas os novos digitos calculados.

Recorde em 1999: Y. Kanada calculou pi com 200 mil milhões de digitos.

Frases mnemónicas:
3,
1
4
1
5
9
2
6
5
3
5
8
Foi
o
amor
à
minha
tendência
de
treinar
gatos
que
virou
mistério
3,14159
26535
8979
32384626
43383279
Que j'aime à faire apprendre
un nombre utile aux sages.
Immortel Archimède, artiste, ingénieur.
Qui de ton jugement peut priser la valeur?
Pour moi, ton probleme eut de pareils avantages!
3,14159
265358
979
323846
Sir, I bear a rhyme excelling
In mystic force and magic spelling
Celestial sprites elucidate
All my own striving can't relate

Aqui está uma boa aproximação do pi apenas com os algarismos de 1 a 9 (mas repetindo o algarismo 2):
Pi ~ 3 + (2^4 - (1 / 8^5)) / ((2^7 - 6) - 9) ~ 3.14159265

Clicka aqui para ver um algoritmo calcular milhares de digitos do pi.