Quadratur ebener Figuren. 357
Quadratur ebener Figuren.
Sei (Fig 37.) AB die Seite eines be
liebigen in den Kreis um 0 eingeschrie
benen regelmässigen Vielecks, OD die
Höhe des Dreiecks AOB. Hat das Viel
eck n Seiten, so ist also AOB der nte
Theil desselben, AOD der 2nte Theil.
Verlängert man OD bis zur Peripherie
des Kreises nach C, und zieht AC, so
ist dies die Seite des Vielecks von 2n-
Seiten, OE möge die Höhe desselben
sein.
Man hat dann:
oder wenn wir statt q und ff in Bezug aufs
2nEck r j, F l , fürs 4nEck r 2 , F 2 , fürs
SnEck ?’ 3 , F 3 schreiben, so haben wir:
AC 2 — AD 2 + DC* = AO*-OD 2
-\-{0C-0Dy=z0C 2 -0D*+(0C-0D) 2
= 20C 2 -2 OC- OD=20C{OC-OD).
Also wenn wir die Seite des nEcks mit
s, die des 2aEcks mit a, den Radius des
beiden umgeschriebenen Kreises mit R,
den Radius des dem nEck eingeschrie
benen Kreises (OD) mit r bezeichnen,
so ist:
a 2 = 2R(R-r).
Es ist ferner, wenn wir mit q den
Radius des dem 2«Eck eingeschriebenen
Kreises bezeichnen:
und nach Bestimmung dieser Grössen:
r,, r 2 ' • • r s kann man setzen:
d. h.
2) F s
Die Ausdrücke F g , r beziehen sich auf
oder wegen des eben gefundenen Aus
drucks für a:
n R{R-r)_R{R+r)
Q —2 — 2 *
Da durch diese Formeln sich Seite und
Radius des eingeschriebenen Kreises des
2nEcks finden lassen, wenn man die
letztere Grösse fürs wEck kennt, so las
sen sich dieselben Ausdrücke für 4wEck,
8«Eck u. s. w. nach und nach berechnen.
Die Dreiecke ADO und ACO haben
gleiche Höhe AD, sie verhalten sich also
wie die Grundlinien OD und OC, d. h.:
ADO r
ACO — R’
beide Dreiecke sind aber bezüglich die
2wtenTheile des «Ecks und des 2wEcks.
Bezeichnet man also den Flächeninhalt
des ersteren mit F, des letzteren mit y,
so ist das Verhältnis dieser Grössen
dasselbe als der Dreiecke, also
F_r
ff> R
oder
RF
Wir nehmen jetzt an, der Radius R des
umgeschriebenen Kreises sei gleich der
Einheit, so werden die Formeln für <f
und p sich verwandeln in:
das Vieleck von 2**n Seiten.
Was auch n sei, so kann man s so
gross nehmen, dass sich r g auf eine be
liebige Anzahl Decimalstellen, etwa auf
7, dem Radius des umgeschriebenen
Kreises, d. h. der Einheit nähert, und
man sieht dann ein, dass sich in dem
selben Masse F dem Kreise mit Halb-
s
messer 1, d. h. der Zahl n nähert.
Man kann also auf eine gleiche An
zahl Decimalstellen F mit der Zahl n
s
identificiren, da die folgenden r im Nen
ner, also r s ,r g+i nur in den folgenden
Decimalstellen von Eins abweichen. Der
Berechnung von Fg—n nach Formel 2)
muss also die successive Berechnung der
r nach Formel 1) vorangehen, und man
setzt diese Rechnung so lange fort, bis
r für die beabsichtigte Anzahl von Bruch
stellen nicht mehr von Eins abweicht.
Die Zahl n, mit der man beginnt, ist
beliebig. Fangen wir z. B. mit dem re
gelmässigen Viereck an, so ist bekannt
lich der Flächeninhalt desselben gleich
dem doppelten Quadrat des Radius R,
also hier gleich 2, Die Seite des Vier
ecks ist gleich R]/2, also hier gleich / 2
und der Radius
Es ist somit: