Pi=4: dov'é l'errore?

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Moderatori: Gianfranco, Bruno

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Gianfranco
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Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Gianfranco »

Ciao a tutti,
Gaspero ha scritto:Mi ricordo che sul "Guiness dei primati" ho visto riportata l'approssimazione più ... (grave, importante, ... , non mi ricordo la dizione):
in un comune americano venne apporvato che, per legge, pigreca fosse approssimata a 4.
Ho trovato questa dimostrazione che darebbe ragione agli amici statunitensi.
E' molto convincente, ma chi sa trovare l'errore?

Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Pasquale
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Pasquale »

A livello intuitivo, direi che l'operazione di taglio spigoli non fa convergere la figura perimetrale verso una circonferenza.
In sostanza, il perimetro del poligono irregolare descritto, o spezzata che sia, resta sempre 4 e quindi sostanzialmente resta sempre il quadrato iniziale che era e dunque non la circonferenza inscritta che deve avere misura minore.
Nel procedimento di Archimede (poligoni inscritto e circoscritto), man mano che aumentano il numero dei lati, i due perimetri iniziali, rispettivamente, aumentano e diminuiscono, perché in un triangolo la somma di due lati è maggiore del terzo e/o un lato è minore della somma degli altri due; dunque le due figure tendono verso un qualcosa di diverso, con misure diverse da quelle iniziali (non ricordo bene e non so se è esatto, ma direi che abbiamo due serie convergenti e se così è, non possono convergere verso la stessa quantità iniziale, ma verso una intermedia).
Insomma non l'avrò detto bene, ma penso che praticamente sia così.
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Edmund
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Edmund »

Salve a tutti,

con lo stesso ragionamento si potrebbe affermare che la somma della lunghezza dei cateti (l) di un triangolo rettangolo è uguale alla lunghezza dell'ipotenusa (d) (vedi figura allegata);

$l+l=d$

ma per quanto si possa suddividere il cateto di lunghezza l in n parti, la sommatoria delle parti farà sempre l:

$\sum_{n=1}^{\infty}n{\frac{l}{n}}=l$

https://www.base5forum.it/upload/trian1.png" target="_blank

Edmund

Gianfranco
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Gianfranco »

Ho reso visibile l'immagine postata da Edmund.

Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Gianfranco
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Gianfranco »

Oggetti di questo tipo sono frattali?
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Edmund
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Edmund »

Non mi pare che si tratti di frattale, da quel poco che so dovrebbero avere lunghezza infinita mentre nel nostro caso la lunghezza si mantiene costante. :?

Edmund

Gianfranco
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Gianfranco »

Grazie Edmund,

altra domanda:se disegniamo un poligono a gradini INSCRITTO in una circonferenza di diametro d=1, come illustrato nelle figure qui sotto, e immaginiamo di aumentare indefinitamente il numero dei gradini,...
a quale valore tende la lunghezza del perimetro del poligono?

Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Edmund
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Edmund »

Ogni lato del quadrato tenderà ad allungarsi fino a raggiungere il diametro della circonferenza, quindi la risposta è 4! :wink:

Edmund.

Edmund
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Edmund »

Generalizzo la risposta, cioè suppongo che il poligono inscritto alla circonferenza di diametro d abbia n lati; la lunghezza del perimetro del poligono ottenuto secondo la costruzione di Gianfranco è data da


$\fs{5} P=nd[1+sin(\frac{\pi}{n})-cos(\frac{\pi}{n})]$

Edmund

Gianfranco
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Gianfranco »

Ciao a tutti,

@Pasquale
Pasquale ha scritto:A livello intuitivo, direi che l'operazione di taglio spigoli non fa convergere la figura perimetrale verso una circonferenza.
Parlo anch'io a livello intuitivo, senza riferirmi ad alcun teorema di Analisi.
Le due linee spezzate, sia quella interna, sia quella esterna si possono avvicinare indefinitamente alla linea circonferenza.
Cioè, data una distanza $\Large \varepsilon$ piccola a piacere, si può trovare una spezzata "a gradini" che non si allontani dalla circonferenza di più di $\Large \varepsilon$.
E questo non equivale forse a dire che la spezzata converge alla circonferenza? O no?
Il fatto che una successione di linee converga a una linea però non implica che anche le lunghezze delle varie linee debbano avere come limite la lunghezza della linea finale. O no?

@Edmund
Confermo che la lunghezza dei poligoni a gradini tende a 4 diametri ma devo ragionare ancora un po' sulla tua formula.
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Ivana
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Ivana »

Con il “gioco” dei “gradini” si può mostrare anche che, in un triangolo rettangolo, diventa sempre meno possibile distinguere la scala dall’ipotenusa e la nostra intuizione parrebbe dirci che, procedendo all’infinito nella suddivisione, la scala si confonda con l’ipotenusa del triangolo… è evidentemente assurdo (come ha già sottolineato Pasquale, in un triangolo la somma della lunghezza di due lati è maggiore della lunghezza del terzo lato), ma di cose di questo tipo è capace la nostra intuizione se vogliamo applicarla ai processi infinitari, trasferendo le nostre esperienze dal finito all’infinito…
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Gianfranco
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Gianfranco »

Giusto, Ivana, a questo punto non possiamo tirarci più indietro, dobbiamo studiare la geometria del taxi (non euclidea) di Hermann Minkowski!
Un buon punto di partenza è: http://www.mat.uab.cat/matmat/PDFv2007/v2007n04.pdf
Ivana, che programma usi per fare le tue bellissime gif animate?
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Pasquale
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Re: Pi=4: dov'é l'errore?

Messaggio da Pasquale »

Interessante ..... nel mondo delle teste quadre, sarebbe una vera pacchia Immagine
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