Número Pi

El número π\mathrm\pi es una de las constantes más importantes en matemáticas. Aproximadamente es π3,14159\mathrm\pi\approx3{,}14159. π\pi es la relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro.

Se cumple: π=Pd\pi = \dfrac{\color{#009999}P}{\color{#cc0000}d}.

el díametro d y el perímetro p en la circunferencia

Ejercicios de comprensión

Construye los círculos con radio r=2  cmr=2\;\text{cm}, r=3  cmr = 3\;\text{cm}, r=4  cmr = 4\;\text{cm} und r=5  cmr = 5\;\text{cm} y mide en cada caso la circunferencia del círculo. Crea una tabla de valores con el respectivo diámetro y circunferencia. Ingresa los pares de valores en un sistema de coordenadas, con los diámetros en el eje x y las circunferencias en el eje y. ¿Qué gráfico resulta? (ignorando imprecisiones de medición) ¿Cómo se relaciona este gráfico con la ecuación π=Pd\pi = \dfrac{\color{#009999}P}{\color{#cc0000}d} ?

Mide diámetros y circunferencias de otras formas de círculos cotidianos, como rollos de cinta adhesiva, platos, etc., y calcula sus proporciones.

Fórmulas con ππ

Área de un círculo

A=πr2A=\pi r^2

Perímetro de un círculo

P=2πrP=2\pi r

La irracionalidad de π\pi

π\pi es irrational. Esto significa que no se puede expresar ππ como una fracción ab\frac{a}{b} de números enteros aa y bb .

Esto implica que π\pi tiene infinitas cifras decimales que no se repiten de manera periódica.

A la derecha se muestran las primeras cifras decimales de π\pi.

3,141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342117067982148086513282306647093844609550582231725359408128481117450284102701938521105559644622948954930381964428810975665933446128475648233786783165271201909145648566923460348610454326648213393607260249141273724587006606315588174881520920962829254091 ...

Determinación de π\pi

Existen diversas maneras de aproximar π\pi (calculándolo cada vez con mayor precisión). Una posibilidad es el método es el de Monte Carlo:

  1. Primero, se dibuja un círculo con radio rr dentro de un cuadrado con lado 2r2r.

  2. Luego, se generan puntos aleatorios en el cuadrado utilizando la computadora. (Se puede imaginar como si se dejara caer un lápiz desde una altura suficiente repetidas veces sobre una hoja de papel en la que se ha dibujado un cuadrado y un círculo).

  3. Luego se cuenta cuántos puntos caen en el círculo y cuántos en todo el cuadrado.

Número Pi mediante Método Monte Carlo

En este caso, la computadora generó 999 puntos.

Si el círculo tiene radio rr, se aplica para el área del círculo ACıˊrculo=πr2A_{\text{Círculo}}=\pi r^2 y del cuadrado ACuadrado=(2r)2=4r2A_{\text{Cuadrado}}=(2r)^2=4r^2.

Das Verhältnis der zufälligen Punkte im Kreis zu den Punkten im Quadrat entspricht ungefähr dem Verhältnis der Flächen:

AcıˊrculoAcuadradoPuntos en el cıˊrculoPuntos en el cuadrado=811999\frac{A_{\text{círculo}}}{A_{\text{cuadrado}}}\approx\frac{\text{Puntos en el círculo}}{\text{Puntos en el cuadrado}}=\frac{811}{999}

πr24r2=π4811999\dfrac{\pi r^2}{4r^2}=\dfrac{\pi}{4} \approx \dfrac{811}{999}

π81199943,247\pi \approx \dfrac{811}{999} \cdot 4 \approx 3{,}247

El resultado difiere menos del 4  %4\;\% de π\pi. Si se desea un resultado más preciso, se necesitarían más puntos aleatorios.

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