HomeDidattica

Il calcolo di π con il metodo di Simpson

Il calcolo di π con il metodo di Thomas Simpson.

Un universo senza π sarebbe un universo inconcepibile. Senza π la nostra abilità di descrizione dei fenomeni naturali sarebbe molto ridotta. Non è difficile parlare di π. Le storie che si conoscono ne fanno uno dei veri e grandi personaggi della matematica. Ludolf van Ceulen[1] lo amò tanto da dedicargli moltissimo della sua vita. In ricordo di ciò, di questa sublime dedizione umana, qualcuno volle soprannominare π, costante ludolfiana.

Per altri, invece, π è il numero archimedeo. [2]

Archimede, infatti, più di diciotto secoli prima di van Ceulen, aveva stabilito la  famosa limitazione

 

cioè 3,1408 <π< 3,1429 e aveva indicato un metodo per consentirci di conoscerlo sempre meglio [3]. Thomas Hobbes e John Wallis ne fecero oggetto di lunghissima polemica ( ma non certo la sola). Johann Heinrich Lambert, più freddamente, ne provò la irrazionalità ( 1761), Ferdinand von Lindemman la trascendenza ( 1882). Emile Borel si appassionò tanto a cercare qualche regolarità nelle sue cifre decimali da essere portato, sfruttando anche un’idea di Luitzen Brouwer, alla considerazione di una nuova classe di numeri che chiamò normali .

I computer si sono interessati, naturalmente, e con successo anche di π e anzi una macchinetta tascabile, specie se programmabile, può allo stesso tempo contribuire con un proprio stimolo operativo al fascino che π già irradia.

Si riporta di seguito un calcolo di π basato sulla formula di Simpson[4].

L’idea è quella di approssimare l’area X+Y indicata nella figura a lato con le aree di parabole opportune come previsto dalla formula di Simpson che alcune macchine calcolatrici già portavano implementata.

Il calcolo è tratto da Emilio Ambrisi, Simpson e π, in Periodico di Matematiche n.3/4,1984).

[1] Ludolf van Ceulen (1540 – 1610) diede le prime 35 cifre esatte di π. Esse furono incise, quale epitaffio, sulla sua tomba, ed erano chiaramente leggibili ancora nel 1840 ( vedi E. Colerus: Il romanzo della geometria – Garzanti 1947, p. 234).

[2] E. Kasner- J. Newman: Matematica e Immaginazione- Bompiani 1948 – p. 90.

[3] Archimede: Misura del Cerchio, a cura di A. Frajese- UTET, 1974- prop. 3, p. 228.  3+ 10/70 = 22/7 è la frazione con minor numero di cifre a numeratore e denominatore che approssima π  con due cifre decimali. 335/113= 3.141592… è la frazione che dà sei cifre decimali esatte di π , essa fu trovata da A. Anthoniszoon (1527-1607) (vedi Ugo Cassina: Approssimazioni numeriche, in Enciclopedia delle Matematiche Elementari- Hoepli, Milano- vol. III parte II, p. 169).  

[4]  Thomas Simpson (1710-1761) fu autore di due pregevoli manuali: Teatrise of Algebra e Elements of Plane Geometry. Il primo vantò almeno otto edizioni uscite a Londra tra il 1745 e il 1809 ( vedi  C. Boyer: Storia della Matematica, ISEDI, 1976).

simpson e pi

Autore

  • Emilio Ambrisi

    Laureato in Matematica, è stato docente, dirigente scolastico e ispettore tecnico del Ministero dell’Istruzione. A partire dagli anni Ottanta ha partecipato alle tante commissioni ministeriali, tra cui quella dei “Quaranta” istituita dal ministro Franca Falcucci, incaricate della definizione dei programmi di insegnamento degli indirizzi sperimentali e, successivamente, delle Indicazioni Nazionali. Ha svolto numerosi incarichi ispettivi in Italia e all’estero e, dal 1997, ha curato la predisposizione delle prove ministeriali d’esame di maturità e di concorso. Dal 2008 al 2015 ha fatto parte del collegio di direzione della Struttura Tecnica del Ministero. Nel 1980/81 ha prestato servizio presso la Facoltà di Magistero di Roma (cattedra del prof. Mauro Laeng) incaricato di collaborare agli atti preparatori dell’indagine I.E.A., e per alcuni anni ha insegnato come professore a contratto presso le Università “Federico II” e “Vanvitelli” di Napoli. Dal 2009 al 2019 è stato Presidente nazionale della Mathesis e direttore del Periodico di Matematiche.

    Visualizza tutti gli articoli
Newer Post

COMMENTS

WORDPRESS: 0
DISQUS: 0