Considere un triángulo equilátero ABC del lado q inscrito en un círculo de radio r:

Como la suma de los ángulos en un triángulo es 180 °, y los ángulos en un triángulo equilátero son iguales, cada ángulo es 60 [matemática] ° [/ matemática] o [matemática] \ frac {\ pi} {3} [/ matemáticas] radianes. Por simetría, el diámetro AD biseca [matemática] \ ángulo [/ matemática] BAC y, por lo tanto, [matemática] \ ángulo [/ matemática] BAD es [matemática] \ frac {\ pi} {6} [/ matemática] radianes.
El ángulo en un semicírculo es un ángulo recto, por lo que [matemáticas] \ ángulo [/ matemáticas] ABD es [matemáticas] \ frac {\ pi} {2} [/ matemáticas]
y así [matemáticas] cos (ABD) = cos (\ frac {\ pi} {6}) = \ frac {\ sqrt {3}} {2} = \ frac {AB} {AD} = \ frac {q} {2r} [/ matemáticas]
[matemáticas] \ por lo tanto q = r \ sqrt {3} [/ matemáticas]
Ahora inscribimos un cuadrado del lado a dentro del triángulo equilátero:

BF es una perpendicular a GE y, por simetría, [matemática] \ angle [/ math] GBF es [matemática] \ frac {\ pi} {6} [/ matemática] y [matemática] GF = \ frac {a} { 2} [/ matemáticas]. Por lo tanto, [math] \ angle [/ math] CGH también es [math] \ frac {\ pi} {6} [/ math] (ángulos correspondientes, ya que BF y GH son perpendiculares a GE y, por lo tanto, paralelos).
Si CG [matemática] = x [/ matemática], [matemática] cos [/ matemática] [matemática] {(CGH)} = cos {(\ frac {\ pi} {6})} = \ frac {a} { x} [/ matemáticas]
Pero [matemáticas] cos {(\ frac {\ pi} {6})} = \ frac {\ sqrt {3}} {2} [/ matemáticas]
[matemáticas] \ por lo tanto \ frac {a} {x} = \ frac {\ sqrt {3}} {2} [/ matemáticas]
[matemáticas] \ por lo tanto x = \ frac {2a} {\ sqrt {3}} [/ matemáticas]
Del mismo modo [matemática] sin {(GBF)} = sin {(\ frac {\ pi} {6})} = \ frac {1} {2} [/ matemática]
Pero [matemáticas] \ frac {GF} {BG} = \ frac {(\ frac {a} {2})} {qx} = \ frac {a} {2 (qx)} [/ math]
[matemática] \ por lo tanto [/ matemática] [matemática] \ frac {a} {2 (qx)} [/ matemática] [matemática] = [/ matemática] [matemática] \ frac {1} {2} [/ matemática] y entonces
[matemática] a = qx [/ matemática], y la sustitución de [matemática] x [/ matemática] da [matemática] a = q- \ frac {2a} {\ sqrt {3}} [/ matemática] o
[matemáticas] q = a (1+ \ frac {2} {\ sqrt {3}}) [/ matemáticas]
Recordando que [math] q = r \ sqrt {3} [/ math] tenemos:
[matemáticas] r \ sqrt {3} = a (1+ \ frac {2} {\ sqrt {3}}) [/ matemáticas]
[matemáticas] \ por lo tanto a = \ frac {\ sqrt {3}} {1+ \ frac {2} {\ sqrt {3}}} r [/ matemáticas]
Multiplicar la parte superior e inferior de la fracción por [math] \ sqrt {3} [/ math] da
[matemáticas] a = \ frac {3r} {2+ \ sqrt {3}} [/ matemáticas]
Sustituyendo [matemáticas] r = 10 \ cm [/ matemáticas] da
[matemáticas] a = \ frac {3 \ veces 10} {2+ \ sqrt {3}} [/ matemáticas]
que funciona a 8.0384… cm
El área del cuadrado viene dada por [matemáticas] a ^ 2 = [/ matemáticas] 64.61709… cm [matemáticas] ^ 2 [/ matemáticas].
Dado que el radio se le dio a 2 cifras significativas (presumiblemente, dado que uno no puede decir si el cero en 10 es significativo o no), la respuesta también debe presentarse a 2 cifras significativas, lo que equivale a 65 cm [matemáticas] ^ 2 [ /matemáticas].