Historias de Pi: calculando el área del círculo

En una entrada previa, reflexionamos sobre le relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, que, como aprendimos en la escuela, es  el número π . Una relación similar ocurre cuando queremos calcular el área de un círculo, que sabemos es el cuadrado del radio multiplicado por π. Pero esta relación de proporcionalidad , intuitiva sin duda, tampoco es tan evidente.

 

Estos teoremas de la geometría (pues eso son) que se enuncian tan fácilmente y que aprendemos de manera universal, tienen demostraciones muy sutiles. Ya vimos en la entrada aludida que la prueba del correspondiente a la longitud de una circunferencia descansa en una noción que los matemáticos tardaron siglos en formalizar adecuadamente, la de límite (o si se quiere, la de su prima hermana, la derivada).

 

Arquímedes según Domenico Fetti (1620)

Una primera prueba de que el área de un círculo de radio r es A = π  r2 se debe a Arquímedes. Si pensamos en una sucesión de polígonos regulares inscritos en el círculo, sabemos que el área de cada uno de ellos es la mitad del perímetro multiplicado por la distancia del centro a sus lados (la apotema). Si imaginamos ahora al límite (por ejemplo, cuando el número de lados tiende a infinito), entonces

A = ½ x 2 π r x r

Previo a Arquímedes, Hipócrates de Quíos (470 a.C.-410 a. C.) probó que el área de un círculo era proporcional al cuadrado del diámetro, cuando trataba de resolver el problema de la cuadratura del círculo (construir un cuadrado con el mismo área de un círculo dado solamente con regla y compás). Hipócrates lo quiso resolver con el llamado problema de la cuadratura de la lúnula (veáse la figura 1).

Figura 1

Arquímedes utilizó el llamado método exhaustivo, introducido por Eudoxo de Cnido (390 a. C.-37 a. C) introdujo el método exhaustivo, un antecedente del cálculo integral, para probar que el área de un círculo era proporcional al cuadrado del radio. En el razonamiento de Arquímedes, en el paso al límite, se usa de una manera no rigurosa pero acertada como las secantes (los lados de los polígonos) se aproximan a la longitudes de arco, y las apotemas al radio.

Es interesante recordar los argumentos de Arquímedes. Primero, compara el área del círculo con la de un triángulo rectángulo cuya base mida lo mismo que la longitud de la circunferencia y cuya altura sea el radio. Entonces razona: supongamos que no coincidan, o sea que será mayor o menor, y en cada caso, llega a una contradicción. ¿Qué tiene esto que ver con los polígonos inscritos? Sea A el área del círculo y a la del triángulo, y sea E el exceso en el caso de que A sea mayor que a = 1⁄2cr, donde c es la longitud de circunferencia y r el radio. Inscribimos un cuadrado en el círculo, y nos quedan cuatro segmentos iguales. Sea S4 el área de esos cuatro segmentos y supongamos que S4  es mayor que E. Si ese es el caso, divido cada segmento en dos y obtenemos un octógono. Hacemos lo mismo, contamos el área de esos ocho segementso, que será S8 . De nuevo, vemos si es mayor que E, y así hasta que lleguemos a un polígono de n lados tal que el correspondiente área Sn sea menor que E. Entonces el área del polígono será Pn = A – Gn, mayor que la del triángulo.

Y ahora llega la contradicción. Trazamos una apotema de longitud h. Si cada lado del polígono mide s, entonces el perímetro, ns, es menor que c. El área del polígono es ½ nsh. Como h es menor que r y ns menor que c, el área del polígono debe ser menor que la del triángulo, lo que es una contradicción.

El argumento en el otro caso funciona de manera parecida, y en consecuencia, debe darse la igualdad.

Hoy en día tenemos instrumentos mucho más precisos. La integración nos permite calcular el área de un círculo de varias formas, muy elegantes y sencillas.

Me gustaría terminar con una reflexión sobre el ingenio de los matemáticos de otras épocas, que sin contar con las técnicas del cálculo diferencial e integral fueron capaces de obtener logros que ahora nos parecen evidentes.

___________

Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, Real Academia Galega de Ciencias).

Compartir:

492 comentarios

  1. Клиника доктора Исаева предоставляет услугу вывода из запоя в стационаре в Москве круглосуточно и анонимно. Такой формат особенно важен, когда родственников тревожит поведение близкого, появляются галлюцинации, выраженная бессонница, депрессии, агрессия, сильная слабость, признаки отравления или последствия длительного приема спиртного. Персонал работает строго по принципам конфиденциальности, а обработка персональных данных проводится с согласия обратившегося и в защищенном порядке.
    Выяснить больше – http://www.domen.ru

  2. Слушайте кто знает Ситуация критическая Жена рыдает Платная клиника просит бешеные деньги Короче, единственные кто взялся за безнадёжный случай — выведение из запоя в стационаре под контролем врачей Провели полную детоксикацию В общем, не потеряйте контакты — стационарное выведение из запоя https://kapelnicza.vyvod-iz-zapoya-v-stacionare-samara.ru Не ждите пока станет хуже Это может спасти жизнь

  3. Слушайте кто сталкивался Брат потерял человеческий облик Жена рыдает Платная клиника просит бешеные деньги Короче, врачи стационара реально вытащили — вывод из запоя в стационаре самара недорого Провели полную детоксикацию В общем, телефон и цены тут — вывод из запоя стационарно вывод из запоя стационарно Не ждите пока станет хуже Это может спасти жизнь

  4. Здорова, народ Задолбался я уже искать нормальную кухню То сроки по полгода Короче, нашел наконец нормальное производство — кухни в спб от производителя с замером Цены ниже рынка В общем, сохраняйте в закладки — кухни под заказ кухни под заказ Не ведитесь на салоны-прокладки Сам мучался теперь делюсь

  5. Люди помогите советом Цены космос а качество мыло То кромка отваливается через месяц Короче, реальные мужики с цехом — кухни СПб от производителя напрямую Кромка немецкая В общем, вся инфа вот здесь — кухня глория https://kuhni-spb-qmz.ru Проверяйте производителя по этому списку Перешлите тому кто ищет

  6. Здорова, народ Отец не выходит из штопора Жена в истерике В больницу тащить страшно Короче, врачи приехали и поставили систему — прокапаться от алкоголя цены приемлемые Поставили капельницу с детоксикационным раствором В общем, жмите чтобы сохранить — капельница от алкоголя капельница от алкоголя Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  7. Слушайте, кто реально сталкивался с такой бедой? Ситуация реально критическая, Родственники в панике и вообще не знают, что делать. Нужна только срочная специализированная помощь на дому квалифицированного врача до тех пор, не нашли проверенную медицинскую службу, начиная от качественной детоксикации на месте и заканчивая подбором медикаментов. Полностью сняли мучительную ломку и стабилизировали общее состояние.

    Кому тоже экстренно необходим проверенный круглосуточный телефон наркологии, там расписаны все технические подробности оказания помощи капельница от похмелья на дому стоимость капельница от похмелья на дому стоимость Квалифицированная медицинская помощь на дому — это единственный реальный выход, обязательно перешлите этот пост тем, кто тоже сейчас находится в такой же критической ситуации!

  8. Вывод из запоя в Люберцах требуется, когда человек несколько дней находится в запойном состоянии, принимает алкоголь, не может самостоятельно остановиться, плохо спит, испытывает тремор, тревогу, тошноту, слабость, скачки давления или признаки отравления. В таких случаях важно не ждать, что организм полностью справится сам, а обратиться за медицинской помощью: врач оценивает состояние пациента, длительность запоя, количество спиртного, наличие хронических заболеваний и подбирает безопасное лечение.
    Получить больше информации – http://vyvod-iz-zapoya-v-lyubercah14-1.ru

  9. В Новороссийске круглосуточная наркологическая служба работает без выходных, ночью, в праздники и в любое время суток. Наркологическая служба работает по принципу круглосуточного дежурства, что позволяет оказать быструю помощь в экстренных случаях. При обращении по телефону оператор уточняет адрес, контакты, состояние больного, длительность приема алкоголя или наркотиков, наличие хронических заболеваний, противопоказания, жалобы, симптомы и необходимость срочного выезда.
    Углубиться в тему – https://narkolog-na-dom-v-novorossijske2.ru

  10. С пациентом работают профильные специалисты, которые оценивают состояние и подбирают безопасный план помощи.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя недорого

  11. Вывод из запоя — это медицинский процесс, направленный на безопасное прерывание длительного употребления алкоголя, очищение организма от токсинов, восстановление физического состояния человека и снижение риска опасных осложнений. Если зависимый продолжает пить несколько дней, недель или даже месяцев, нарушается работа нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и выделительной системы, страдают внутренние органы, ухудшается сон, появляется страх, головные боли, тошнота и выраженный абстинентный синдром. В такой ситуации важно не ждать, а вызвать врача, чтобы получить профессиональную помощь быстро, анонимно и под контролем специалистов.
    Подробнее – вывод из запоя в стационаре анапа

  12. Распознать критическое состояние, требующее участия профессионалов, можно по характерным признакам. Если у близкого наблюдается расстройство сознания, неадекватное поведение или резкие скачки артериального давления, медлить больше нельзя. В таких случаях необходима экстренная помощь врача-психиатра, ведь длительное воздействие токсинов может закончиться отказом жизненно важных органов. Вызвать нарколога на дом в Москве и области нужно при первых же угрозах, не дожидаясь усугубления ситуации. Наши специалисты готовы провести лечение запоя и снятие ломки немедленно.
    Разобраться лучше – narkolog-na-dom-cena

  13. Ребята, всем привет! Фурнитуру подсовывают самую дешманскую и ненадежную. То плита ЛДСП слишком тонкая и рыхлая до тех пор, не нашел наконец нормальное прямое производство, с огромным выбором влагостойких материалов и качественной сборкой. Мастер приехал на замер буквально на следующий день,

    В общем, если не хотите переплачивать салонам-прокладкам, вся полезная инфа выложена вот здесь кухни на заказ каталог цены кухни на заказ каталог цены Не ведитесь на красивые вывески розничных посредников, обязательно перешлите этот пост тому, кто тоже сейчас ищет качественную мебель! Сам долго мучался, теперь делюсь проверенным местом.

  14. Этот информативный текст сочетает в себе темы здоровья и зависимости. Мы обсудим, как хронические заболевания могут усугубить зависимости и наоборот, как зависимость может влиять на общее состояние здоровья. Читатели получат представление о комплексном подходе к лечению как физического, так и психического состояния.
    Слушай внимательно — тут важно – пивной алкоголизм у женщин лечение

  15. Люди подскажите Муж просто умирает на глазах Соседи уже вызвали участкового В диспансер тащить — последнее дело Короче, врачи стационара реально вытащили — вывод из запоя в стационаре с интенсивной терапией Врачи и медсёстры 24/7 В общем, не потеряйте контакты — вывести из запоя в стационаре анонимно https://alkogolizm.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-knd.ru Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в беде

  16. В этой статье рассматривается комплексный подход к избавлению от зависимости. Читатель узнает, как сочетание физического, психологического и духовного восстановления помогает достичь стойкого выздоровления.
    Посмотреть всё – психиатрия москва

  17. Нарколог на дом приезжает в экстренных и неотложных ситуациях и быстро оценивает состояние и сразу начинает необходимые процедуры. Врач может провести вывод из запоя, снятие абстинентного синдрома, медикаментозное вытрезвление, стабилизацию давления, инфузионную терапию, подбор лекарств, мотивационную беседу и первичный план восстановления. Помощь оказывается анонимно, без постановки на учет, без лишних опознавательных знаков и без передачи персональных данных третьим лицам.
    Выяснить больше – https://narkolog-na-dom-v-novorossijske1.ru/

  18. Слушайте кто сталкивался Близкий человек уже 10 дней в запое Соседи уже вызвали участкового Платная клиника просит бешеные деньги Короче, врачи стационара реально вытащили — вывод из запоя в стационаре нижний Новгород недорого Выписали через неделю здоровым В общем, не потеряйте контакты — вывод из запоя стационар вывод из запоя стационар Не ждите пока станет хуже Это может спасти жизнь

  19. Слушайте кто знает Муж просто умирает на глазах Жена рыдает Платная клиника просит бешеные деньги Короче, спасла только госпитализация — вывод из запоя в стационаре с интенсивной терапией Провели полную детоксикацию В общем, телефон и цены тут — вывести из запоя в стационаре анонимно https://klinika.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-srv.ru Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в беде

  20. Продолжительное употребление алкоголя вызывает опасные последствия для здоровья из-за сильной алкогольной интоксикации, а также наносит вред многим другим факторам, влияющим на качество жизни. Запой разрушает работу внутренних органов, приводит к обезвоживанию, нарушению солевого баланса, повышению давления, сбоям сердечно-сосудистой системы, обострению хронических заболеваний, депрессии, страху, бессоннице и неадекватному поведению. Чем дольше больной продолжает пить, тем больше токсинов накапливается в крови, тем тяжелее проходит процесс выхода из запойного состояния и тем выше вероятность инфаркта, инсульта, психоза, делирия, судорожных припадков и других тяжелых последствий.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя клиника в новороссийске

  21. Слушайте кто сталкивался Близкий человек уже несколько дней в запое Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, врачи приехали и поставили систему — вывод из запоя на дому срочно Сняли ломку и стабилизировали состояние В общем, не потеряйте контакты — вывод из запоя круглосуточно санкт-петербург https://kapelnicza.vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg.ru Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  22. Люди подскажите Брат снова сорвался Родственники не знают что делать В больницу тащить страшно Короче, только это реально спасло — вывод из запоя на дому круглосуточно Поставили капельницу с детоксикационным раствором В общем, жмите чтобы сохранить — вывод из запоя на дому спб вывод из запоя на дому спб Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  23. Помогаем быстро перейти от консультации к конкретному плану: выезд, стационар или наблюдение.
    Получить больше информации – http://www.domen.ru

  24. Ситуации, требующие срочного лечения, часто связаны с длительным употреблением спиртных напитков. Однако с течением времени теряется чувство меры, для достижения состояния опьянения нужны большие дозы алкоголя — постепенно развивается алкогольная зависимость. Острая интоксикация продуктами распада этанола запускает тяжелый абстинентный синдром, который в Люберцах и соседних городах, таких как Королев, Мытищи, Химки и Балашиха, становится частой причиной обращений за экстренной наркологической помощью. Специалисты нашего центра настоятельно рекомендуют не откладывать терапию при появлении признаков белой горячки, судорогах, резком скачке артериального давления и неадекватном поведении зависимого. За долгие годы лечения алкоголизма и наркомании наши наркологи сталкивались с различными ситуациями, поэтому врач быстро подберет оптимальную для конкретного пациента схему терапии.
    Подробнее – narkolog-na-dom

  25. Здорова, народ Ситуация критическая Дети боятся заходить в комнату Скорая не приедет на такой вызов Короче, единственные кто взялся за безнадёжный случай — капельница от запоя в стационаре круглосуточно Врачи и медсёстры 24/7 В общем, жмите чтобы сохранить — нарколог вывод из запоя в стационаре https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-v-stacionare-samara12.ru Не ждите пока станет хуже Это может спасти жизнь

  26. Помощь можно получить анонимно, с аккуратным оформлением и внимательным отношением к личным данным.
    Получить дополнительные сведения – https://narkolog-na-dom-v-novorossijske2.ru

  27. Вывод из запоя в Королеве требуется, когда человек несколько дней употребляет алкоголь, не может остановиться, плохо спит, испытывает тревогу, тошноту, тремор, слабость, потерю аппетита и признаки похмельного синдрома. В такой момент главное — не пытаться лечить запойное состояние случайной дозой лекарственных средств, а обратиться к врачу. Наркологическая клиника подбирает лечение индивидуально: учитываются возраст пациента, срок употребления спиртного, стаж алкоголизма, наличие хронических заболеваний, самочувствие, риск развития осложнений и желание больного начать путь к трезвости.
    Получить больше информации – korolev-vyvod-iz-zapoya

  28. Запойное состояние опасно развитием тяжелых последствий, поэтому важно вовремя распознать тревожные симптомы. При длительном употреблении спиртного у человека возникают болезненные проявления абстиненции: сильная усталость, панические атаки, тревожные расстройства, бессонница и скачки артериального давления. В таких случаях требуется немедленная помощь нарколога, ведь самостоятельный выход из запоя практически невозможен и грозит инсультом, алкогольным психозом и глубокой депрессией. Лечение на дому или в стационаре клиники должно начаться как можно быстрее, чтобы предотвратить необратимые изменения в головном мозге и внутренних органах. Многие алкоголики со стажем ошибочно полагают, что смогут справиться сами, однако резкий отказ от спиртного без врачебного контроля часто приводит к судорогам, потере сознания и острой сердечной недостаточности.
    Получить дополнительные сведения – вывод из запоя в королеве

  29. Вывод из запоя требуется, когда человек долго употребляет алкоголь, не может остановиться самостоятельно, страдает от бессонницы, тревоги, тремора, тошноты, боли, скачков давления, похмельного синдрома и общего истощения организма. В такой ситуации важно не искать домашний способ по случайным статьям, а вызвать врача и начать лечение под наблюдением. Наркологическая помощь направлена на прерывание запойного состояния, очищение крови от токсинов, купирование абстиненции, восстановление водно-солевого баланса и защиту внутренних органов.
    Исследовать вопрос подробнее – korolev-vyvod-iz-zapoya

  30. Помогаем быстро перейти от консультации к конкретному плану: выезд, стационар или наблюдение.
    Подробнее тут – vyvod iz zapoya

  31. Вывод из запоя в Люберцах требуется, когда зависимый употребляет алкоголь несколько дней, не может остановиться, плохо спит, чувствует тремор, слабость, тревогу, тошноту, скачки давления, потерю аппетита и признаки отравления продуктами распада этанола. В такой момент семье стоит не откладывать обращение, а заказать консультацию и вызвать врача. Наркологическая клиника подбирает лечение с учетом возраста, пола, анамнеза, длительности запойного эпизода, самочувствия пациента, сопутствующих заболеваний, стадии алкогольной зависимости и желания самого больного принять помощь.
    Выяснить больше – vyvod iz zapoya na domu lyubercy

  32. Слушайте, кто реально знает, как быть? Отец никак не может самостоятельно выйти из штопора, Дети сильно напуганы происходящим, В обычную государственную больницу тащить человека просто страшно пока чисто случайно не наткнулись на экстренных наркологов с лицензией, начиная от качественной детоксикации на месте и заканчивая подбором медикаментов. Сразу профессионально поставили капельницу с детоксикационным раствором,

    Кому тоже экстренно необходим проверенный круглосуточный телефон наркологии, вся полезная инфа выложена вот здесь капельница от похмелья стоимость https://stoimost.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru Лучше сразу звонить профессионалам и не заниматься опасным самолечением. обязательно перешлите этот пост тем, кто тоже сейчас находится в такой же критической ситуации!

Deja un comentario