Les suites d'Archimède convergeant vers π


Journée de Formation des stagiaires en situation, 2000-2001
Équipe Académique de mathématiques

 

 

 

D'après une suggestion du projet de programme de Terminale S.

 

Archimède encadre le périmètre du cercle (choisi ici avec un rayon de 1/2), par les périmètres de deux polygones réguliers. (Ici des hexagones).

Puis il double le nombre de côtés, un certains nombres de fois successivement, jusqu'à obtenir un polygone à :

6x2x2x2x2= 96 côtés. 

 

Posons :  c = MM' ; c' = M'M" (comme corde ou côté) ; b = OB ; b' = OB' (comme bras).

C = NN'.

On peut démontrer alors, grāce à des triangles semblables, les relations :

  .

Soient les suites correspondant à un doublement du nombre de côtés à chaque fois, et notons pn et Pn les périmètres des polygones intérieurs et extérieurs à chaque étape. Les relations précédentes entraînent les suivantes :

.

Ces relations permettent de trouver de proche en proche les termes des différentes suites suites bn , pn et Pn .

Il ne reste qu'à programmer, avec Excel :

Archimède a fait à la main les calculs pour un nombre de côté égal à 96.