¿Algún texto griego existente prueba que el área de un polígono regular inscrito en un círculo fijo aumenta con el número de lados del polígono?
No puedo encontrar tal proposición en Euclides , pero los griegos seguramente la conocían y tenían una prueba, especialmente porque una prueba ni siquiera necesita usar la teoría de la proporción de Eudoxo.
(Creo que esto es válido, por ejemplo. Es algo que los griegos podrían haber inventado fácilmente. Puede que incluso lo haya complicado demasiado).
Nota en el título editado, ¿ Sabían los griegos que el área de los polígonos regulares inscritos aumenta con el número de lados? :
Como se indica en el cuerpo de la pregunta, personalmente no dudo que los griegos "conocieran" el resultado, tanto en el sentido débil de encontrarlo intuitivamente obvio como en el sentido fuerte de tener al menos una prueba (que, en la ausencia de evidencia, solo puede ser adivinada). Por supuesto, esto es solo una opinión personal, ni siquiera educada. No puedo probarlo; pero por otro lado, ¡no quiero hacer una pregunta al respecto! Además, el título editado plantea una pregunta epistemológica (¿qué significa "saber" un resultado?), que preferiría evitar. No solo eso, sino que podría conducir a un debate histórico complejo, sin una conclusión clara. Prefiero mi redacción original, concreta y de enfoque limitado. Si aún es necesario reformular la pregunta, indique por qué.
Como se está discutiendo una proposición similar sobre perímetros en una respuesta y sus comentarios, parece que vale la pena reproducir aquí un comentario en el que derivo ese resultado como corolario:
Dejar ser el área y el perímetro de un regular -gon inscrito en una circunferencia de radio . Si los vértices de la -gon son , entonces , por lo tanto el área de es ; pero la misma área también es igual a ; por lo tanto ; y aumenta con , por lo tanto también .
Es obvio geométricamente cuando se duplica el número de lados, pero no en general. Arquímedes consideró hasta 96 gons para su aproximación de la razón de la circunferencia al diámetro, pero llega a 96 duplicando sucesivamente los lados del triángulo regular.
Una proposición similar (y algo más fuerte), " para polígonos regulares con el mismo perímetro, más lados implican un área mayor ", es (presumiblemente) demostrada por Zenodorus en On Isoperimetric Figures, el tratado más antiguo conocido sobre el problema isoperimétrico. Desafortunadamente, no existe, y solo lo sabemos por el comentario de Theon sobre el Almagesto de Ptolomeo y el Libro V de la Colección de Pappus, donde se dan algunas ideas de la prueba. Consulte el Problema isoperimétrico de Blasjo para una reconstrucción. Knorr en The Ancient Tradition of Geometric Problems, p.273 especula que la proposición ya era conocida por Arquímedes, los ingredientes de una posible prueba ocurren en el Sand Reckoner.
Para obtener la proposición OP sobre los polígonos regulares inscritos, sería necesario demostrar que sus perímetros aumentan con el número de lados además del lema de Zenodoro. Esto también se puede probar, en principio, usando las desigualdades a las que se alude en el Sand Reckoner.
Mauro ALLEGRANZA
Calum Gilhooley
François Ziegler
Calum Gilhooley
François Ziegler