MATHILDABeta
Dictionnaire

Madhava de Sangamagrama

~1340 - ~1425/Analyse
Portrait indisponible

Source Wikipédia

Madhava de Sangamagrama

Le texte ci-dessous est repris depuis Wikipédia en français et remis en forme pour Mathilda. Le portrait provient de la vignette Wikimedia associée à l'article.

Article WikipédiaLicence CC BY-SA 4.0

Madhava de Sangamagrama (1350-1425) est un mathématicien indien, père de l'analyse mathématique. Il fonda l'école mathématique et astronomique du Kerala.

Calcul de π

Vers 1400, Madhava de Sangamagrama a trouvé les séries qui portent son nom et qui correspondent, en langage moderne, aux développements en série entière ou en série de Taylor des fonctions trigonométriques sinus, cosinus et arctangente.

Le développement en série de Taylor de l'arc tangente, redécouvert par James Gregory et Gottfried Wilhelm Leibniz au XVIIe siècle, est la série dite de Madhava-Gregory-Leibniz (un ou deux de ces trois noms étant souvent omis) :

arctan⁡(x)=x−x33+x55−x77+⋯=∑k=0∞(−1)kx2k+12k+1(x∈[−1,1]).\arctan(x)=x-{\frac {x^{3}}{3}}+{\frac {x^{5}}{5}}-{\frac {x^{7}}{7}}+\cdots =\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{k}x^{2k+1}}{2k+1}}\quad (x\in \left[-1,1\right]).

Son application à x = 1, elle aussi connue sous le nom de série (ou formule) de Madhava-Leibniz, donne une expression du nombre π :

π=4(1−13+15−17+⋯ )=4∑k=0∞(−1)k2k+1\pi =4\left(1-{\frac {1}{3}}+{\frac {1}{5}}-{\frac {1}{7}}+\cdots \right)=4\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{k}}{2k+1}}

mais la convergence de cette série alternée est trop lente pour pouvoir calculer, en pratique, plusieurs décimales : environ 1 000 termes sont nécessaires pour arriver à l'intervalle de 2.10–3 qu'avait atteint Archimède. En l'appliquant plutôt à x = 1/√3, la série converge bien plus vite :

π=6⋅13(1−13⋅3+15⋅32−17⋅33+⋯ )=12∑k=0∞(−1)k(2k+1)3k,\pi =6\cdot {\frac {1}{\sqrt {3}}}\left(1-{1 \over 3\cdot 3}+{1 \over 5\cdot 3^{2}}-{1 \over 7\cdot 3^{3}}+\cdots \right)={\sqrt {12}}\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{k}}{(2k+1)3^{k}}},

ce qui a permis à Madhava de donner comme approximation de π le nombre 3,14159265359, qui a 11 décimales correctes. Le record a été battu en 1424 par le mathématicien perse Al-Kashi, qui a réussi à donner 16 décimales.

Source : Wikipédia, article « Madhava de Sangamagrama ». Texte sous licence Creative Commons Attribution - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0. L'article original, son historique et les licences des fichiers médias restent accessibles depuis Wikipédia.