DIE QUADRATUR DES KREISES ALS NÄHERUNGSLÖSUNG

Copyright © Klaus Piontzik


Die Quadratur des Kreises 3

Die Konstruktion 3

5.1.0   Die Quadratur des Kreises 3
5.1.1   Die Entwicklung aus der Quadratur 1
5.1.2   Ein flächengleiches Rechteck
5.1.3   Eine weitere Flächengleichheit
5.1.4   Das flächengleiche Quadrat
5.1.5   Weitere Beziehungen
     
     
     
     
     
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5.1.0

Die Quadratur des Kreises - Konstruktion 3

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Bis jetzt haben wir nur Konstruktionen betrachtet,die zueinander umfangsgleiche Quadrate und Kreise enthalten.
Unter der Qudratur des Kreises kann man aber auch die Umwandlung eines Kreises in ein flächengleiches Quadrat verstehen.
 
Kreis und Quadrat besitzen gleichen Flächeninhalt:

AKreis = AQuadrat 2*pi*R = 4*a

 
Es ergibt sich folgendes Verhältnis für den Radius/Durchmesser zur Quardatseite:
 
Verhältnis für den Radius
 
Verhältnis für den Durchmesser

 

 

5.1.1

Die Entwicklung aus der Quadratur 1

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Die flächengleiche Quadratur des Kreises kann man aus der Kreisquadratur 1 ableiten.
   
Voraussetzung : Umfang Kreis
Für die Kreisfläche gilt dann: Fläche des Kreises
   
Quadratur 1 Die Quadratur des Kreises 1 kann im Wesentlichen so dargestellt werden:
   
Quadratur 1 erweitert Das Quadrat ist umfangsgleich zum Kreis, also gilt:

halber Umfang

Die Strecke Q1Q5 entspricht dabei dem halben Kreisumfang

 

 

5.1.2

Ein flächengleiches Rechteck

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Fläche des Kreises Für die Kreisfläche gilt insgesamt dann:

Gleichung Fläche des Kreises

Das schraffierte Rechteck entspricht also der Kreisfläche

 

 

5.1.3

Eine weitere Flächengleichheit

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Fläche des Kreises 2 Gleichung Fläche des Kreises 2

 

 

5.1.4

Das flächengleiche Quadrat

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Bis hierhin ist es also gelungen, ein dem Kreis entsprechendes, flächengleiches Rechteck aus der Kreisquadratur 1 abzuleiten.

AKreis = AQuadrat

AQuadrat= g2 = d*a

Dieses Rechteck wird nun in ein flächengleiches Quadrat transformiert. Dies kann nach verschiedenen Methoden geschehen. Hier bietet sich der Höhensatz des Euklid an.
 
Quadratur 3 Hier braucht nicht mit den ganzen Strecken a und d gearbeitet zu werden. Man kommt mit den halben Seiten aus.

Die Strecke AC' wird halbiert. Es ensteht der Halbierungspunkt T. Um T wird ein Kreis gezogen und zwar mit derStrecke TC' als Radius.
Der Kreis schneidet die senkrechte Koordinatenachse im Punkt
P.
Dann ist die Strecke
MP die halbe Seite des gesuchten Quadrates (blau).

Abbildung 14 - Die Quadratur 3  

 

Somit steht eine Technik zur Verfügung, die es gestattet einen Kreis in ein flächengleiches Quadrat, auf geometrischem Wege, zu transformieren.

 

 

5.1.5

Weitere Beziehungen

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Zwischen flächengleichem Quadrat, dem Kreis und dem umfanggleichen Quadrat existiert noch ein interessanter Zusammenhang:

Fläche des Quadrates

Quadratseite

Die Seite aus dem flächengleichen Quadrat ist geometrisches Mittel zwischen dem Kreisdurchmesser und der Seite des umfanggleichen Quadrats.
Damit lässt sich die gesamte Beziehung so darstellen:

Weitere Beziehungen

 

 

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