← 数学与统计

圆周率近似探索器

把多边形、Gregory 级数、Nilakantha 级数和蒙特卡洛法放到同一页里,比较它们如何一步步逼近圆周率,并同时查看误差、图表和采样表。

所有计算都在浏览器本地完成。复制分享 URL 后,可以在课堂或自学时重新打开同一组设置。

如果你想在相同目标下直接比较速度,请打开 圆周率算法竞速。如果接下来需要精确十进制前缀,请继续使用 圆周率数字生成器

其他语言 ja | en | zh-CN | es | pt-BR | fr
3 步开始
  1. 先只选一种方法,用默认输入跑第一遍。
  2. 同时看近似值、误差、图表和下方采样表,不要只盯着最后一个数字。
  3. 想复用同一组设置时,可以换示例,或直接复制 URL。
多边形

增加内接正多边形的边数,从几何角度观察圆周率近似如何改善。

可以先试 6、12、24、96 或 384 边,观察周长怎样逐步贴近圆周。

近似值
参考 π
绝对误差
相对误差
一致位数
输入摘要

收敛图

红色虚线表示参考 π。把图和下面的采样表一起看,更容易看出不同方法的节奏差异。

采样步骤

步骤 近似值 绝对误差 相对误差

教学提示

常见问题

为什么蒙特卡洛法不是精确值?

它使用正方形内的随机点来估计圆面积,所以结果本质上是模拟值。点数越多通常越稳定,但仍不是解析公式给出的精确结果。

为什么 Gregory 收敛这么慢?

Gregory-Leibniz 级数很容易解释,但每新增一项带来的改进都很小,所以适合教学,不适合速度比赛。

为什么边数增加后会更准确?

内接多边形的形状会越来越贴近圆,因此它的周长会越来越接近圆周,圆周率估计也会同步改善。

一致位数是什么意思?

它表示估计值与参考圆周率从最前面开始,有多少位连续相同,直到第一次不同为止。

第一次应该先看哪种方法?

建议先看多边形,再比较 Gregory 和 Nilakantha,最后用蒙特卡洛法讨论随机性与可重复性。

相关计算器