Unit 7 - Pi

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  • 8/3/2019 Unit 7 - Pi

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    Si hay un nmero que permanece unido a cada uno de nosotros desde la infancia es el mis-terioso tres catorce diecisisque aprendimos a escribir de nios en nuestra primera frmulaautntica: la que calculaba la longitud de la rueda de una bicicleta. El misterioso nmero es-taba bautizado con una letra griega, quiz la primera de nuestra vida, equivalente a la p. Ha-blamos del nmero PI, uno de los ms omnipresentes de toda laMatemtica. Su relacin con la circunferencia es la responsable de su ubicuidad, desdela Geometra hasta la Estadstica.

    por Lolita Brain

    ESE MISTERIOSO

    NMERO PI

    www.lolitabrain.com

    PERO QU ES PI?

    A rqumedes de Sira-cusa (287 a.C.) mar-ca un antes y un des-pus tanto en la bs-queda de unaaproximacin del valorde PI como en la com-prensin del significadode esta constante. Ha-cia el 215 a.C. escribiSobre la medida del cr-culo, en la que utilizan-do la reduccin al ab-surdo y el mtodo deexhaucin de Eudoxollega a calcular sin cal-culadora! una aproximacin de un crculo por un polgonode nada menos que 96 lados, y concluye que PI est entre6.336/2.017 y 29.376/9.347, es decir, entre 31412989 y31428265, la mejor aproximacin de su tiempo y una de

    las mejores de toda la historia.

    Con el desarrollo del lgebra francs y la aparicin del ANLISIS a lo largo de los siglos XVII y XVIII, seencontraron frmulas asombrosas con sumas o productos de infinitos nmeros que proporcionan msy ms decimales de PI conforme se usan ms sumandos o factores.

    La frmula deLeibniz essencilla: basta consumar y restaralternativamentefracciones con losimpares en eldenominador.Luego semultiplica porcuatro.

    Con frmulas similares a stas y el uso de computadores fue posible calcular un nmero anteriormente inimaginable de cifras de PI. Sus primeros 100.265 decimalesse obtuvieron en 1961 en un IBM 7090. William Shanks pasar a la historia como el ms perseverante calculador de cifras de PI. Pas 20 aos calculando sus pri-meros 707 decimales. Pero en 1945 la computadora ENIAC descubri que haba cometido un error en el dgito 528 y... en todos los siguientes. En 1949 el ENIAC in-virti 70 horas de procesamiento para calcular las primeras 2.000 cifras de PI.

    La frmula deWallis es muy fcilde calcular. Semultiplican losnmeros paresconsecutivos y sedivide por losimpares, repetidosdos veces.

    La frmula deVite, aun siendoalgo ms difcil decalcular que suscompaeras, tieneel mrito de habersido descubiertaantes de lasprimeras ideas delanlisismatemtico deWallis o de Leibniz.

    E l siempre inteligentsimo y brillan-te Mr. Spock, de la serie futuris-ta Star Trek, consigui salvara la tripulacin de la maldad deuna diablica computadora.Spock le orden que calcularael valor de PI y como PI es irra-

    cional la computadora se quedpresa de un proceso sin fin. Mien-tras ella calculaba... ellos esca-paban.

    En la escuela aprendemos que la longitudde la curva ms primitiva y regular queexiste, la circunferencia, es la longitudde su dimetro multiplicada por PI; o quela superficie de un terreno circular con-tiene PI veces al cuadrado del radio. Ytodo esto qu significa? Sencillamente,que si trazas una circunferencia con ra-dio 1 m., el rea limitada mide PI m2. Se-mejante y poco intuitivo nmero ha sido

    conocido desde siempre, ya que la cir-cunferencia interes y ha sido objeto depersecucina lo largo de los siglos.Y esque PI, para ser tan comn, goza de atri-butos muy particulares: es irracional, lo quesignifica que tiene infinitas cifras decima-les no peridicas, o dicho de otro modo,siempre ser un desconocido; y ademses trascendente, pero eso es otra historiamuy compleja.

    En el Chiu Chang Suan Ching, Nueve Cap-tulos sobre el Arte Matemtico, del siglo IIa.C., se utiliza PI con el grosero valor de 3, quepermaneci en uso mucho tiempo en China. Hayque remontarse al 130 d.C. para encontrar comovalor de PI la Raz de 10=31622. A mediados

    del siglo tercero, el astrnomo Wang Fan estimPI como 157/50= 314 exacto, y acot que PI es-taba entre 3141024 y 3142704, acotacin que,

    aunque muybuena, es peorque la que dioArqumedes 500aos antes.

    ARQUMEDES Y PI

    PI EN CHINA

    EL PI ANALTICO

    JOHN WALLIS(1616-1703)

    GOTTFRIED LEIBNIZ(1646-1716)

    PI, PROTAGONISTA DEL CINE

    Para los egipcios, la mo-tivacin del conoci-miento del rea del cr-culo era la construccinde silos de forma cilndri-ca para guardar el grano.Eso les llev inicialmentea estimar PI como 3, aun-que se conocen mejoresaproximaciones egipcias,como la tradicional de lose s c r i b a sPI=256/81=31605 , bas-tante exacta. Otro valorms tardo esPI=3+1/7=31428 . En elproblema 48 del PapiroRhind, en la imagen, elescriba Ahmes nos expli-ca cmo calcular el reade un crculo con dime-tro de nueve unidades.En su solucin se usa31405.

    LOS EGIPCIOS Y PI

    En el Libro de los Reyes (s. III a.C.) de la Biblia se recogeel pasaje:

    Reyes 1.7.23. Hizo asimismo un mar de fundicin,de diez codos del uno al otro lado, redondo, y decinco codos de alto, y cealo en derredor un cor-dn de treinta codos.Si lo piensas bien, el valor que se utiliza para PI es de 3, se-guramente de origen egipcio. En el Talmud judo se si-gue considerando el mismo valor de PI, hecho asombrososi tenemos en cuenta que se escribi a partir del siglo IIId.C., y por tanto varios siglos despues de Arqumedes.

    PI EN LA SAGRADA BIBLIA

    FRANOISE VITE(1540-1603)

    AULAD E E L M U ND O

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