如果換一種幾何,圓周率的值會變麼?

時間 2021-05-10 02:00:22

1樓:自學生

球面是半徑的不同角度和方向,都是相同的距離和數量。正方面是相同的角度和方向,都是不同的半徑和距離。正和反,是一對球體和方體,是乙個相同的一對和不同的三方和一對。

方周和圓周,都是一對半徑=三對的六份周長,都是曲和直的周長。

2樓:圖騰

所以我猜測你問的是測地圓周與半徑的比。這個數字實際上是和曲率有關的量,在不曲率的流形上會有不同的取值,而且未必是各處相同的。

3樓:三川啦啦啦

首先,我們要回答兩個很基本的問題:

球面上的A、B兩點間的距離如何定義?

答:過A、B的大圓劣弧。

球面上的圓怎麼定義?

球面圓的直徑是大圓劣弧AB

答:球面上,到定點等於定長的點的集合。

PS:其實還是圓。只是這個時候,定點——球面上的一點、定長——球面大圓上的弧長。

有了上面的鋪墊,就可以考慮球面上的「圓周率」的問題了。

球的半截面圖

如圖,A、B在球面同乙個大圓上,劣弧AB是球面圓的「直徑」D,「圓心」即是弧中點。設球半徑為1,∠AOB = 2θ,即D = 2θ,再求球面圓周長C = 2π sinθ,那麼兩者之比即為「圓周率」

可見,球面上的圓周率是關於θ的函式,並不是乙個定值。

不過,考慮極限

可見,當 θ 充分小的時候,球上的圓周率充分靠近 π ,這說明球上的乙個微小鄰域內是平坦的,這也符合我們的直覺。

當 θ = π/2 時,也就是 2θ = π 時,球面上的「圓周率」達到最小為2,

最後,我再問乙個比較嚴謹的問題:上面計算球面圓周長C利用的是——在舊的距離意義下的「老公式」,但是在新定義的距離之下,對於同一段曲線長,計算的結果仍然與原先一樣嗎?

答:如果弧微分的定義不變,即 ds = √(dx + dy) ,在微分幾何中乙個很基本的結論:弧長只取決於起點和終點,與引數的選擇無關。

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