Le célèbre mathématicien Archimède a tenté de calculer la valeur exacte de pi en 250 avant notre ère. Il a pour cela utilisé deux polygones à 96 côtés, l'un dessiné à l'intérieur d'un cercle et l'autre à l'extérieur. La valeur de pi se situait selon lui entre les longueurs du périmètre de chaque polygone.
Chez les babyloniens, on a retrouvé à Suse (Mésopotamie) des tablettes en écriture cunéiforme qui présentent des calculs d'aires du disque menant à prendre pour Pi la valeur 3 + 1/8 = 3,125. Cette approximation sera reprise en Inde dans les Sulvasutras (livres de règles hindoues) entre 400 et 200 avant notre ère.
La lettre π a été choisie en 1647 par l'Anglais William Oughtred (1574-1660), d'après le nom grec περίμετρος, qui signifie périmètre au XVIIIème siècle. Le nombre Pi est défini comme le rapport constant entre la circonférence d'un cercle et son diamètre, selon un plan euclidien.
C'est Archimède, un mathématicien grec vivant à Syracuse, qui le premier démontre vers 250 avant J. -C. les formules du cercle et que c'est bien la même constante Pi qui intervient dans le calcul de la circonférence et celui de la surface.
Si vous agrandissez un cercle, en multipliant son diamètre par n'importe quelle valeur, vous multiplierez d'autant son périmètre : le périmètre d'un cercle est proportionnel à son diamètre. Et le rapport de proportionnalité entre ces deux quantités est le nombre Pi.
Il s'agit du rapport entre la circonférence d'un cercle et son diamètre ou entre la superficie d'un cercle et le carré de son rayon. 3,14 est une approximation, dans la réalité c'est 3,14159265358… Une suite infinie de décimales qui a valu au nombre Pi une salle entière au Palais de la découverte.
Connu depuis la plus haute Antiquité mais de manière empirique, étudié par Pythagore au 6e siècle avant J. -C., le nombre d'or ne sera théorisé par écrit que trois siècles plus tard par le mathématicien grec Euclide. Euclide étudie les polygones réguliers.
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Son origine se trouve dans les cercles. C'est tout simplement le résultat de la division du périmètre d'un cercle par son diamètre. Ce rapport donne toujours le même nombre quelle que soit la taille du cercle. On dit que c'est une constante et on l'a appelé pi qu'on écrit avec la lettre grecque π.
Tous les autres réels, qui ne peuvent donc pas être écrits en fraction de nombres entiers, sont appelés irrationnels, comme par exemple le nombre π (lettre grecque pi), égal à la longueur de la circonférence d'un cercle de diamètre de longueur 1. L'ensemble des nombres réels s'écrit en symboles mathématiques : « ℝ ».
Que π soit entier ou non ne dépend pas d'un système de numération. Ce nombre fait partie de deux systèmes de numération, R et C et il est transcendant dans ces deux systèmes (la définition est la même). N'étant pas un nombre rationnel, π ne peut pas être un nombre entier.
Lambert a démontré en 1768 que pi est un nombre « irrationnel », c'est-à-dire n'est pas le résultat de la division de deux nombres entiers. Une conséquence en est que pi possède une infinité de chiffres après la virgule : la quête des décimales n'aura donc jamais de fin.
Le nombre Pi est la plus célèbre constante mathématique. Il s'agit d'une « constante », car il correspond au rapport constant entre la circonférence d'un cercle et son diamètre. La plupart des gens connaissent sa base — 3,14 — mais ensuite cela se corse : et pour cause, c'est un nombre infini.
Sur les cônes de pin, les ananas, ou les fleurs de la famille des tournesols, on observe des motifs en forme de spirales, qui s'organisent en deux réseaux qui se croisent. Si la curiosité nous pousse à compter les spirales de ces réseaux, on obtient très souvent deux nombres consécutifs de la suite de Fibonacci.
Pi est le rapport constant de la circonférence d'un cercle à son diamètre. Cette constante s'applique à tous les cercles, quelle que soit leur taille : ainsi, le rapport de pi peut aussi bien s'appliquer au bord d'une cannette qu'à l'équateur d'une planète.
À quoi correspond le nombre Pi ? Tout d'abord, Pi est la 16e lettre de l'alphabet grec. C'est Archimède, mathématicien grec de l'Antiquité, qui a théorisé pour la première fois le nombre Pi. Il s'est aperçu que la circonférence d'un cercle divisé par son diamètre était toujours égale à une même valeur : PI (π).
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Plus formellement, un nombre parfait n est un entier tel que σ(n) = 2n où σ(n) est la somme des diviseurs positifs de n. Ainsi 6 est un nombre parfait car ses diviseurs entiers sont 1, 2, 3 et 6, et il vérifie bien 2 × 6 = 12 = 1 + 2 + 3 + 6, ou encore 6 = 1 + 2 + 3.
Selon du Sautoy, l'astronome et mathématicien de l'Antiquité Brahmagupta est le premier à avoir employé le zéro. « Le texte de Brahmagupta intitulé Brahmasphutasiddhanta et écrit en 628 après J. -C.
Les nombres parfaits sont des entiers égaux à la somme de leurs diviseurs. Ainsi, 6 se divise par 2, 3 et 1. En additionnant 2, 3 et 1, on arrive à 6 ! Même chose pour 28, somme de 1 + 2 + 4 + 7 + 14.
C'est au XVIIIe siècle qu'Euler établira de façon définitive la notation π, en référence au mot grec périmètre qui signifie circonférence. Quoiqu'il en soit, même si les travaux démontrent toujours une plus grande connaissance quantitative de π, nous ignorons toujours pourquoi cette constante existe.
D'une certaine manière, mathématiquement, l'infini, c'est ça : pouvoir toujours ajouter 1 à n'importe quel nombre, aussi grand soit-il, et construire ainsi des nombres de plus en plus grands. On en vient donc à la conclusion qu'il n'y a pas de nombre plus grand que tous les autres.
Le nombre π n'est pas égal à 3,14, car 3,14 est un nombre décimal, donc rationnel, et π est un nombre transcendant, ce qu'on sait grâce à von Lindemann. Que π soit entier ou non ne dépend pas d'un système de numération.