A figura abaixo descreve a situação proposta:

A partir da figura podemos construir duas tabelas: na primeira estão os dados relativos à seqüência de círculos e, na segunda tabela, aqueles relativos à seqüência de quadrados. A construção de tais tabelas é feita de maneira alternada, ou seja:

conhecido o raio do círculo inicial, encontramos o lado do quadrado nele inscrito;
a partir daí, conhecido o lado do quadrado, determinamos o raio do círculo inscrito nesse quadrado que é o segundo círculo;
em seguida, determinamos o lado do quadrado inscrito no segundo círculo, que é o segundo quadrado;
continuamos assim indefinidamente ...

 
Raio
Perímetro
Área
1a circunferência
R1=R
2pR
pR2
2a circunferência
R2=
2p
3a circunferência
R3=
pR
4a circunferência
R4=


 
Lado
Perímetro
Área
1o quadrado
I1=R
4R
2R2
2o quadrado
I2=R
4R
R2
3o quadrado
I3=
4o quadrado
I4=
2R

a) a razão entre a área de um dos círculos e a área do quadrado nele inscrito:

Para cada círculo de raio r, o quadrado inscrito tem lado . Assim sendo, o quociente das áreas entre esse círculo e esse quadrado é:

ou seja é um número que independe do tamanho do raio do círculo, ou do lado do quadrado nele inscrito.


b) a razão entre os comprimentos de duas circunferências consecutivas:

Dada uma circunferência de raio r, o quadrado nela inscrito tem lado e a circunferência inscrita nesse quadrado tem raio .

Assim, a razão entre os comprimentos de duas circunferências consecutivas é dada por:

independentemente de quais duas circunferências da seqüência estejamos considerando, bastando apenas serem consecutivas.


c) o limite da soma das áreas de todos os círculos, quando o número deles cresce infinitamente:


Examinando a primeira tabela, observamos que as áreas dos círculos formam uma seqüência:

que é uma Progressão Geométrica de razão

A soma dos infinitos termos dessa P.G. é dada por:



d) o limite da soma das áreas de todos os quadrados, quando o número deles cresce infinitamente:

Examinando a segunda tabela, observamos que as áreas dos quadrados formam uma seqüência:

que é uma Progressão Geométrica de razão

A soma dos infinitos termos dessa P.G. é dada por: