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パパの夏休みの宿題:円周率π(パイ) (2017年8月20日記載)
18日金曜日の夕飯後、娘が「自由研究で円周率を延々と計算しようかな。3.14・・・と時間の続く限り計算するの。」と言った。「えっ?円周率を求める計算式知ってるの?」と驚くパパ。「小学校で習ったよ」。「いや、習ってないと思うよ。円周率を求めるのは凄く難しんだよ。パパにはできない」。「できるよ、習ったもん!」一歩も引かない娘。どうやら「円周÷直径」を言わんとしているらしい。パパがどう説明しても「できるよ!パパ、馬鹿になったの?」の一点ばり。
う~ん、困った。どう説明しても納得しないし、一歩も引かない娘。パパは文系だし確かにお馬鹿かもしれないが、円周率の求め方の基本的な考え方ぐらいは分かる。娘はどう言っても納得せず、最後はふてくされて怒って寝てしまった。
娘の就寝後、パパなりの円周率の求め方の考えをさらっとPCで書いて、テーブルの上に置いておいた。明日、これ読んだら少しは理解するかな?(笑)。
で、金曜の話しの続きである。娘の主張は「小学校でメジャーで円周を測った!で、円周を直径で割った!」であった(笑)。そんなことだろうと思った。
それはそれとして、個人的に円周率と円周をどう求めたらよいか、2日経った日曜の今日(20日)の夕方、1時間ほど考えてみた。先日の基本的な考え方は間違っていないと思うので計算してみる。「円は無限の多角形(無限の2等辺三角系の集合体)である」と言う考えに従って計算する。関数電卓を持っていないので、EXCELの関数計算を使用する。半径は0.5とした。円周がそのまま円周率の数値となるので。まず、4角形かスタートして、6角形、8角形、12角形と進んでいった。6角形だけは、正三角形が6つ集まったものなので、EXCELを使わずともすぐに分かる。さて、12角形まで計算して「こりゃ、計算式作れるよね?」と思って、トライしてみた。n角形を三角形に分割。2等辺三角形の各角度は簡単に求められるので、底辺の長さはコサインで計算。それをn角形の数でかければ円周、すなわち円周率が分かる。ネットでいっさいググらずに、自力で作った計算式が、
π=(COS((180-360÷n))°÷2)×n
円周率のパパ計算式完成!
※EXCELでCOSを求めるときは、RADIANSを使うので、EXCELでの式は下記になります。
=COS(RADIANS((180-(360/A1))/2))*A1 (A1は、A列の1行目にn角形のnを入力したことを示します)。
数値を入力する。57角形で3.14を超えた。1万角形や1億角形のレベルになると、3.1415926まで同じで、それ以下の小数点が変化していく(僅かずつ増えていく)。「無限」と言う数を入力はできないので、1億角形で終了。理系の方が見たら突っ込みどころ満載なのかもしれませんが(笑)、文系パパの夏休みの宿題はこれでおしまい!意外と楽しかったです(^^)