【事由】
——椭圆周长的计算公式
椭圆面积公式πab通过类比圆很容易记忆,但竟然没有周长公式!百科上是设了一个变化的系数,根据不同大小半径比查表?这么常见的图形何故沦落至此。
简单搜查,确认没有精确的初等数学表达式,要用到无限级数展开,甚至有一个椭圆积分的数学分支。另外等于正弦函数y=c*sin(x/b)一个周期的长度。
【思考】
受圆是椭圆特例的启示,是时候重新审视圆周率了。
π是简单粗暴的“人造”数。仅仅因为圆是特例(离心率等于0时),有这么一个固定的比值——好比许多公式中经验系数获得方式一样,假设在一个很小范围内成正比。它无法推广到更一般的椭圆周长计算;而且想来,这么重要的一个常数,却除了用于正圆的有关计算,就别无他用了(当然还可用于测试计算能力)。所以,应该从椭圆入手推导周长公式,这样才有可能发现更重要的、更符合普遍规律的、更广应用的“自然”数。
澄清一下,不否认π有意义且是精确的数,也是客观的,“人造”是加引号的。就像单摆公式T=2π√ (L/g),只在小范围内是准确的,还有许多工程上的经验公式系数,它们都是“正确”的、有价值的。只是觉得π在这些“人造”数和“自然”数(如e,不可否认是比π更“自然”的数,正如它的名字一样。)当中,从本质上讲更接近于“人造”的而非“自然”的。
【讨论】
反例一:欧拉公式(上帝公式)e^(iπ)+1=0,就含有π。
反驳一:可以看作令x=π的一个解而已。自变量x可以取任意值,当它取一个“人造数”时,“人造数”就留在公式里面了。
反例二:可以通过展开三角函数和反三角函数来找到π。
反驳二:三角函数本身就是π的派生,也不能算。
【后记】
“圆”前加“椭”,容易让人感觉圆是大类,椭圆是特例。建议椭圆去掉圆只叫“椭”,而“圆”叫“正椭”。 ■