Area del cerchio



Facciamo ora per l'area del cerchio l'equivalente di quanto fatto per la lunghezza della circonferenza

Considero una circonferenza di raggio r e considero l'area di tutti i poligoni regolari in essa inscritti

In figura, per semplicita' di rappresentazione, ne considero solo alcuni, ma tu devi pensarli tutti
La misura dell'Area di tali poligoni (perimetro per apotema diviso due o meglio semiperimetro per apotema) aumentera' all'aumentare del numero dei lati e si avvicinera' indefintamente al valore dell' area della circonferenza, che chiameremo per ora As
Chiamando 2p il perimetro e quindi p il semiperimetro e chiamando a le apoteme avremo che le aree sono
p3·a3 area del triangolo equilatero inscritto
p3·a3 area del quadrato inscritto
p3·a3 area del pentagono regolare inscritto
p3·a3 area dell'esagono regolare inscritto
p3·a3 area dell'ettagono regolare inscritto
.............................
.............................
Avremo:

p3·a3 < p4·a4 < p5·a5 < p6·a6 < p7·a7 < ......< As
C'e' da dire subito che all'aumentare del numero dei lati le apoteme dei poligoni inscritti si avvicinano sempre piu' al valore del raggio r


Considero poi anche tutti i poligoni regolari circoscritti

In figura, per semplicita' di rappresentazione, ne considero solo alcuni, ma tu devi pensarli tutti
L'area di tali poligoni (perimetro per raggio diviso due, perche' l'apotema coincide con il raggio) diminuira' all'aumentare del numero dei lati e si avvicinera' indefinitamente al valore dell'area del cerchio
Chiamando 2p il perimetro e quindi p il semiperimetro avremo per le aree di poligoni regolari circoscritti
p3r area del triangolo equilatero circoscritto
p4r area del quadrato circoscritto
p5r area del pentagono regolare circoscritto
p6r area dell'esagono regolare circoscritto
p7r area dell'ettagono regolare circoscritto
.............................
.............................
Avremo:

p3r > p4r > p5r > p6r > p7r > ......> As

Quindi, raccogliendo, per l'area del cerchio potremo scrivere

p3a3 <p3a3 <p3a3 <p3a3 <p3a3 < ......< As <.......<p7r <p6r <p5r <p4r <p3r


Ora le due classi di aree dei poloigoni inscritti e circoscritti formano due classi contigue di numeri perche':
  • Sono classi separate: ogni area di poligono regolare inscritto e' minore di ogni area di poligono regolare circoscritto
  • Godono dell'avvicinamento indefinito: dato un numero piccolo a piacere posso trovare un'area di poligono regolare circoscritto ed un'area di poligono regolare inscritto tali che la loro differenza sia minore del numero fissato (basta aumentare sufficientemente il numero dei lati)
Le due classi contigue individuano un unico elemento separatore cioe' l'area del cerchio, come volevamo

Visto che abbiamo trovato le aree dei poligoni facendo perimetro per apotema diviso 2, potremo applicare il metodo anche al cerchio considerando la circonferenza come un poligono di infiniti lati:
avremo che il perimetro coincide con la lunghezza della circonferenza e l'apotema coincide con il raggio, quindi

As cerchio =   2 r
----------
2
· r = r2


L'area del cerchio si ottiene moltiplicando il valore di pi greco per il quadrato del raggio


Problema
Trovare l'area del cerchio di raggio r = 5 cm
Soluzione
Ascerchio = r2 = ·52 = ·25 =25 cm2

Data l'importanza dell'argomento lo ripeto ancora:
questo e' il valore matematico dell'area del cerchio
il fatto che vale all'incirca 78 cm2 (25 · 3,14..) ti deve essere noto, ma non deve essere scritto nello svolgimento del problema

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