Kvant
Tạp lục

Bình phương gần đúng của một hình tròn

Падалко А.

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

58

Dưới đây là một vài trong số này bài toán *).

4°. Dữ liệu là một đường thẳng ll và hai điểm PP và QQ ở một bên của ll. Tìm một điểm RR trên đường thẳng ll sao cho chu vi của tam giác PQRPQR là lớn nhất. (lớp 6)

*) Trong bài viết nêu trên của A. Zemlykov “Toán học của bi-a”, «Kvant», 1976, số 5, câu hỏi chung về tính chất cực trị của quỹ đạo bi-a đã được thảo luận; đặc biệt, họ đã đề xuất bài toán, tương tự như những gì chúng tôi đặt ra.

5°. Chứng minh rằng trong các tam giác có đáy và chiều cao cho trước thì tam giác đều có chu vi lớn nhất. (lớp 6)

6°. Đường ABAB băng qua sông BCBC ở một góc nhọn (xem Hình 5). Người đưa tin đang ở điểm PP góc trong ABCABC. Ngựa khát nước, sứ giả vội vàng ra đường ABAB. Nên tưới nước cho ngựa ở điểm nào trên sông để lên đường nhanh nhất? (lớp 6)

7°. Cho một góc nhọn ABCABC và một điểm PP bên trong nó. Vẽ một tam giác có chu vi nhỏ nhất, một đỉnh trùng với điểm PP và hai đỉnh còn lại nằm trên các cạnh của góc đã cho. (lớp 6)

lời giải bài toán 6° và 7° thay đổi như thế nào nếu, trong điều kiện của chúng, góc nhọn được thay thế bằng góc thẳng hoặc góc tù?

8°. Trên bàn bida than thẳng ABCDABCD có hai quả bóng MM và NN. Bạn nên đẩy quả bóng MM như thế nào để nó phản xạ từ hai bên ABAB và BCBC, chạm vào quả bóng NN? (lớp 6)

Bình phương gần đúng của một hình tròn

Tính không thể quyết định của bài toán về việc tìm một hình vuông có kích thước bằng một hình tròn cho trước bằng la bàn và thước đã được chứng minh một cách thuyết phục vào thế kỷ 19. Nhưng phép tính gần đúng bài toán rất dễ giải. Đầu tiên chúng ta hãy tìm tỉ số giữa đường chéo của hình vuông với đường kính của hình tròn: Sкр=πR2S_{кр} = \pi R^2, cạnh của một hình vuông bằng nhau a=πR2=Rπa = \sqrt{\pi R^2} = R\sqrt{\pi}, đường chéo của hình vuông (theo định lý Pythagore) l=R2πl = R\sqrt{2\pi}, từ đó

l2R=R2π2R=2π2.\frac{l}{2R} = \frac{R\sqrt{2\pi}}{2R} = \frac{\sqrt{2\pi}}{2}.

Chọn các giá trị gần đúng cần tìm cho số này, chúng ta thu được giá trị gần đúng lời giải bài toán về bình phương của hình tròn. Ví dụ, hãy đặt

l2R=2π2≈2⋅3,14162≈5,0134≈54,\frac{l}{2R} = \frac{\sqrt{2\pi}}{2} \approx \frac{\sqrt{2\cdot 3,1416}}{2} \approx \frac{5,013}{4} \approx \frac{5}{4},

tức là l=5R2l = \frac{5R}{2} (xem Hình), thì sai số tương đối của diện tích hình vuông bằng

δ=∣πR2−12l2∣πR2=∣π−2(l2R)2∣π≈0,0053.\delta = \frac{\left|\pi R^2 - \frac{1}{2} l^2\right|}{\pi R^2} = \frac{\left|\pi - 2\left(\frac{l}{2R}\right)^2\right|}{\pi} \approx 0,0053.

A. Padalko (Svobodny)