事由#
椭圆面积公式 πab 通过类比圆很容易记忆,但竟然没有椭圆周长公式!
经查,确认没有精确的初等函数表达式,要用到无限级数展开,甚至有一个椭圆积分的数学分支。
思考#
圆是椭圆的特例,π 是简单粗暴的 “人造” 数。
仅仅当椭圆离心率等于 0 时,有这么一个周长与直径的固定比值 —— 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情况。就像单摆公式 T=2π√ (L/g),只在小范围内是准确的。
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,测试一下计算机算力,就别无他用了。所以,应该从椭圆入手推导曲线周长公式,这样才有可能发现更重要的、更符合普遍规律的、更广阔应用的 “自然” 数。
澄清,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。许多工程公式里的经验系数,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” 数当中,从本质上讲更接近于 “人造” 而非 “自然”。反观如 e,不可否认就是比 π 更加 “自然” 的常数,正如它的名字一样。
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