■書ききれなかった数の話(その53)
2003年の東大入試問題に,
π>3.05
を証明せよという問題が出題された.
半径1の円に正十二角形を内接させると,その周長は
24sin15°
となる.
sin15°=(√6−√2)/4
したがって,
π>3(√6−√2)=3.10583
を得ることができる.
半径1の円に正十二角形を内接させることによって,
π>3.1
を証明することができた.この方法はもっとも標準的な解法であるが,正八角形の周長だと次のようになる.
π/4>2sin22.5°=2{(1−cos45°)/2}^1/2
π>4{2−√2}^1/2=3.06147
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ここでは内接する正多角形の周長を用いたが,面積を用いて大小比較する場合は,正12角形でも足りず,正16角形や正24角形について検討する必要がある.
半径1の円に正十二角形を内接させると,その面積は
3sin30°=3√3/2=2,59808
となる.
半径1の円に正16角形を内接させると,その面積は
8sin22.5°=4{2−√2}^1/2=3.06147
となる.
半径1の円に正24角形を内接させると,その面積は
12sin15°=3(√6−√2)=3.10583
となる.
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