以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否是循环小数。
自从1761年Lambert证明了圆周率是无理数。
兰伯特知道了麦克劳林级数,表示出了正弦和余弦的无穷级数的表达式子。
兰伯特就知道了正切就是正弦比余弦,那么正切的无穷级数也可以表示出来了。
用了很久的时间,兰伯特写出了正切的表达式,这是一个有趣的连分式。
同时兰伯特认为,如果四分之π的正切值等于一,那么此中的x就是无理数无疑了,也就是四分之π就是无理数,那么π就是无理数了。
林德曼在1882年解决了一个关于π的重要问题时,证明了π是一个“超越”数,即π不可能是代数方程(一个仅含x的指数项的方程)的解。
林德曼用反证法,假设π,也就是πi是一个多项式方程的一个解,他把n次的标准多项式转化成每一项都是e指数加1这种形式,如果有πi这个解的话,这个多项式就是0,这是因为欧拉方程的缘故。
使用了域论的知识,证明里面每个解有理组合后的值是有理数,就说明没有πi这个解。
通过解决这个难题,林德曼给出了“化圆为方”这一问题的结论,此问题为:给定一个圆,如何利用一对圆规和直尺,构造一个和它面积一样的正方形。林德曼最后证明了,这个问题是不可能做到的。
因此,“化圆为方”问题仅用直尺和圆规是无法完成的。