Pour aller plus loin : Archimède, l'histoire du mètre et la ficelle autour de la Terre - Exercice 1

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Archimède et le nombre π\pi. Il y a plus de 2  0002\;000 ans, le savant grec Archimède a encadré le périmètre d'un cercle à l'aide de polygones. On trace un cercle de rayon 2 cm2\text{ cm}, un hexagone régulier à l'intérieur et un carré autour.
Question 1

Les côtés de l'hexagone mesurent autant que le rayon, et le côté du carré est égal au diamètre. Calculer le périmètre de l'hexagone et celui du carré.

Correction
  • Le périmètre d'une figure est la longueur de son contour.
  • Le périmètre d'un polygone est la somme des longueurs de ses côtés, exprimées dans la même unité.
Hexagone : 66 côtés de 2 cm2\text{ cm}, soit 6×2 cm=12 cm6\times 2\text{ cm}=12\text{ cm}. Carré : le diamètre mesure 2×2 cm=4 cm2\times 2\text{ cm}=4\text{ cm}, donc 4×4 cm=16 cm4\times 4\text{ cm}=16\text{ cm}.
Ainsi :
hexagone : 12 cm12\text{ cm} ; carré : 16 cm16\text{ cm}
Question 2

En déduire un encadrement du périmètre du cercle, puis le comparer à 3,14×4 cm3{,}14\times 4\text{ cm}.

Correction
Le cercle est entre l'hexagone et le carré : son périmètre est compris entre 12 cm12\text{ cm} et 16 cm16\text{ cm}, c'est-à-dire entre 33 et 44 diamètres. Et 3,14×4 cm=12,56 cm3{,}14\times 4\text{ cm}=12{,}56\text{ cm}, qui est bien entre les deux : 12 cm<12,56 cm<16 cm12\text{ cm}\lt 12{,}56\text{ cm}\lt 16\text{ cm}.
Avec des polygones de 9696 côtés, Archimède a montré que π\pi est compris entre 3,14083{,}1408 et 3,14293{,}1429.
Ainsi :
12 cm<P<16 cm12\text{ cm}\lt P\lt 16\text{ cm}, et P≈12,56 cmP\approx 12{,}56\text{ cm}

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