Tytuł projektu: Określenie obszaru koła przez Archimedesa. | ||
Archimedes (287 - 212 p.n.e.) udowodnił, że obszar okręgu o promieniu r jest równy polu trójkąta prostokątnego wysokości r i podstawie równej obwodowi koła. Użył do tego trzech pomocniczych twierdzeń, aby następnie używając dowodu nie wprost dowieść, że pole koła jest równe polu trójkąta. Twierdzenie1: Regularny może być wpisany w okrąg. Dowód: |
||
Twierdzenie2: Dowód: |
Twierdzenie3: Regularny może być opisany na okręgu. Dowód: Zauważmy,
że dla dużych n pole wielokąta jest zbliżone ale wciąż mniejsze ni pole
koła. Im więcej ścian
ma wielokąt opisany na kole tym jego pole jest bliższe polu koła . |
||
Do
udowodnienia że obszar okręgu o
promieniu r jest równy polu trójkąta prostokątnego
wysokości r i podstawie równej obwodowi Archimedes użył powyższych
dowodów. W
pierwszym przypadku zatem zakładamy, że.
Wiemy teraz, że możemy wpisać w
nasze koło, dobierając n tak, że pole figury będzie zbliżone do pola
koła. Więc wpiszmy taką figurę i nazwijmy jej pole G, którego jest
pomiędzy wartością pola trójkąta a wartością pola koła, co jest
możliwe przy dobraniu odpowiedniego n, aby dojść do sprzeczności
pokazujemy, że pole G jest większe niż pole trójkąta. Otóż z drugiego
twierdzenia wiemy, że pole regularnego n-kąta jest równe
gdzie h prostopadła do ściany odległość od środka figury, Q obwód
figury. Teraz G jest wpisany w koło więc jego obwód Q
jest mniejszy niż obwód okręgu więc, Q jest mniejsze niż C, więc
jeśli
jest mniejszy niż . Ponadto,
ponieważ h jest prostopadłą odległością od centrum do boku
widać, że h jest mniejsza niż promień okręgu tak, ponieważ h jest
mniejsza niż r mamy, że ,
co w przeczy faktowi, iż G jest większy od T. Więc teraz, skoro mamy
sprzeczność z naszym założeniem, teza że A jest większa niż T nie
może być poprawna, więc musi mieć, że A jest mniejsza lub równa T. |
||
Powrót do strony zbiorczej | autor: Anna Tytuła (II rok - IM UJ) |