¿Cuál es la derivación de la circunferencia y el área de un círculo?

La definición original de [matemáticas] \ pi [/ matemáticas] es que es la relación de la circunferencia, [matemáticas] c [/ matemáticas], de un círculo a su diámetro, [matemáticas] d [/ matemáticas].

En otras palabras, por definición, [matemáticas] c = \ pi d = 2 \ pi r [/ matemáticas].

El área se puede calcular fácilmente con un pequeño cálculo, pero hay un buen método pictórico que muestra cómo se puede derivar el área.

Cortamos un círculo en muchos segmentos circulares (16 en este caso):

Luego los colocamos uno al lado del otro, alternando con segmentos apuntando hacia arriba y hacia abajo:

Obtenemos lo que es ‘casi’ un rectángulo. La longitud es aproximadamente [matemática] \ pi r [/ matemática] porque la mitad de la circunferencia está a lo largo de cada uno de los bordes superior e inferior. La altura es aproximadamente [matemática] r [/ matemática]. Por lo tanto, el área es aproximadamente [matemática] \ pi r ^ 2 [/ matemática].

Claramente, cuantos más segmentos tome, más cerca estará el resultado.

También puede tomar la mitad del último segmento a la derecha y pegarlo en el extremo izquierdo y su rectángulo se acerca aún más.

Circunferencia de un círculo

Envuelva un trozo de cinta o cuerda alrededor de un objeto cilíndrico como una lata, marque dos extremos y mida la cinta para la circunferencia y luego mida el diámetro desde la parte superior.

Encuentre la razón c / d usando una calculadora o una división larga.

Los filósofos antiguos reconocieron que esta relación da el mismo valor constante, sea cual sea el círculo que midieron.

Suponga que su medida de circunferencia fue de 330 mm y su diámetro fue de 105 mm

entonces su proporción sería 330/105 = 22/7 = 3 1/7 (tendrá que ser muy preciso o afortunado para acercarse tanto).

Alguien usó la letra griega equivalente a P para indicar esta constante, por lo tanto, ahora todos la conocemos como pi .

3 1/7 = 3.142857143 es una aproximación a pi, una aproximación más cercana sería 3.1415926536

Las computadoras modernas han calculado el valor en miles de lugares de decimales, pero sigue siendo una aproximación, ya que es un número irracional (no puede representarse como un número racional o relación entre dos enteros).

Una vez que reconoce pi = c / d, la ecuación se puede reorganizar para dar c = pi d