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! Noter qu'il est plus convenable de parler de l'aire d'un disque plutôt que de l'aire d'un cercle : ce dernier est une courbe fermée et non une surface.
Notations :
A l'aire du disque de bord (C), cercle de centre O, de rayon R;
CB = cn désigne le côté du polygone régulier (Pn) de n côtés inscrit dans (C);
pn est le périmètre de (Pn);
OH est la hauteur issue de O dans le triangle COB, distance du centre au côté cn, appelée apothème du polygone.
»
apothème
: issu
du préfixe grec apo indiquant l'éloignement et du gréco-latin
thema = ce qui est placé, dérivé du grec thêinai = poser,
placer.
L'aire de la plaque polygonale délimitée par (Pn) est :
Sn = n×cn.OH/2 = pn×OH/2
En notant S'n l'aire délimitée par le polygone régulier (P'n) circonscrit, de côté C'B', de périmètre p'n, on a de même pour tout n au moins égal à 3, S'n = p'n × OH'/2 et :
Lorsque le nombre de côtés n augmente indéfiniment, (Pn) et (P'n) se confondent en (C), leurs périmètres pn et p'n tendent donc vers 2πR, les apothèmes OH et OH' tendent vers R. L'encadrement précédent devient à la limite :
lim Sn ≤ A ≤ lim S'n.
Par suite :
πR2
≤
A
≤
πR2
, d'où : A
= πR2
» on remarquera, sans trop
s'en étonner, que la fonction dérivée de l'aire du cercle par rapport à R est sa
circonférence 2
La méthode d'exhaustion : »
∗∗∗
TP/TD
π
: par quadrature approchée du cercle
(5è/4è) ,
π et haricots
verts... (6è)