Измерение круга - Measurement of a Circle

Измерение круга или измерения круга ( греч . Κύκλου μέτρησις , Kuklou metrēsis ) - это трактат , состоящий из трех предложений Архимеда , ок. 250 г. до н. Э. Трактат - лишь часть того, что было более продолжительным трудом.

Предложения

Предложение первое

Круг и треугольник равны по площади.

Утверждение 1 гласит: площадь любого круга равна прямоугольному треугольнику, в котором одна из сторон около прямого угла равна радиусу, а другая - окружности круга. Любой круг с окружностью с и радиусом г равен по площади с прямоугольным треугольником с двумя ног быть с и т . Это предложение доказывается методом исчерпания .

Предложение второе

Предложение два состояния:

Площадь круга равна квадрату на его диаметре от 11 до 14.

Это предложение не могло быть выдвинуто Архимедом, поскольку оно опирается на результат третьего предложения.

Предложение третье

Предложение три гласит:

Отношение длины окружности любого круга к его диаметру больше, но меньше .

Это приближает то, что мы теперь называем математической константой π . Он нашел эти ограничения на значение π, вписав и описав окружность двумя подобными 96-гранными правильными многоугольниками .

Приближение к квадратным корням

Это предложение также содержит точные приближения к квадратному корню из 3 (один больший и один меньший) и другие большие неидеальные квадратные корни ; однако Архимед не объясняет, как он нашел эти числа. Он дает верхнюю и нижнюю оценки для 3 как 1351 / 780 > 3 > 265 / 153 . Однако эти границы известны из изучения уравнения Пелла и подходящих дробей связанной цепной дроби , что приводит к многочисленным спекуляциям относительно того, какая часть этой теории чисел могла быть доступна Архимеду. Обсуждение этого подхода восходит, по крайней мере, к Томасу Фантэ де Ланьи , FRS (ср. Хронология вычисления π ) в 1723 году, но более подробно рассматривался Иеронимом Георгом Зойтеном . В начале 1880-х годов Фридрих Отто Хульч (1833–1906) и Карл Генрих Хунрат (р. 1847) отметили, что границы можно быстро найти с помощью простых биномиальных оценок квадратных корней, близких к идеальному квадрату, смоделированному на основе элементов II.4. , 7; этот метод предпочитает Томас Литтл Хит . Хотя упоминается только один маршрут к границам, на самом деле есть два других, что делает границы почти неизбежными, однако метод работает. Но границы также могут быть получены с помощью итеративной геометрической конструкции, предложенной Стоматахионом Архимеда в контексте правильного двенадцатиугольника. В этом случае задача состоит в том, чтобы дать рациональные приближения касательной к π / 12.

использованная литература