Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

A figura abaixo descreve a situação proposta:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

A partir da figura podemos construir duas tabelas: na primeira estão os dados relativos à seqüência de círculos e, na segunda tabela, aqueles relativos à seqüência de quadrados. A construção de tais tabelas é feita de maneira alternada, ou seja:

conhecido o raio do círculo inicial, encontramos o lado do quadrado nele inscrito;
a partir daí, conhecido o lado do quadrado, determinamos o raio do círculo inscrito nesse quadrado que é o segundo círculo;
em seguida, determinamos o lado do quadrado inscrito no segundo círculo, que é o segundo quadrado;
continuamos assim indefinidamente ...

 

Raio

Perímetro

Área

1a circunferência

R1=R

2pR

pR2

2a circunferência

R2=

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

2p

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

3a circunferência

R3=

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

pR

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

4a circunferência

R4=

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

 

Lado

Perímetro

Área

1o quadrado

I1=R

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

4R

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

2R2

2o quadrado

I2=R

4R

R2

3o quadrado

I3=

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

4o quadrado

I4=

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

2R

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

a) a razão entre a área de um dos círculos e a área do quadrado nele inscrito:

Para cada círculo de raio r, o quadrado inscrito tem lado

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
. Assim sendo, o quociente das áreas entre esse círculo e esse quadrado é:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

ou seja é um número que independe do tamanho do raio do círculo, ou do lado do quadrado nele inscrito.


b) a razão entre os comprimentos de duas circunferências consecutivas:

Dada uma circunferência de raio r, o quadrado nela inscrito tem lado

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
e a circunferência inscrita nesse quadrado tem raio
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
.

Assim, a razão entre os comprimentos de duas circunferências consecutivas é dada por:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

independentemente de quais duas circunferências da seqüência estejamos considerando, bastando apenas serem consecutivas.


c) o limite da soma das áreas de todos os círculos, quando o número deles cresce infinitamente:


Examinando a primeira tabela, observamos que as áreas dos círculos formam uma seqüência:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

que é uma Progressão Geométrica de razão

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

A soma dos infinitos termos dessa P.G. é dada por:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?


d) o limite da soma das áreas de todos os quadrados, quando o número deles cresce infinitamente:

Examinando a segunda tabela, observamos que as áreas dos quadrados formam uma seqüência:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?
Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

que é uma Progressão Geométrica de razão

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

A soma dos infinitos termos dessa P.G. é dada por:

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito em uma circunferência de raio R?

Qual a área de um quadrado inscrito?

Portanto, a área mínima de um quadrado inscrito em um quadrado de lados com comprimento a é A=a22.

Como calcular o raio de um quadrado?

Então, podemos dizer que o raio da circunferência é r = d/2 ou a metade da medida do lado do quadrado.

Como descobrir o raio de um quadrado circunscrito?

Uma circunferência circunscrita a um quadrado irá tocar nos vértices do quadrado e o raio será a metade da diagonal do mesmo.