Área do círculo
A fórmula da área do círculo pode ser entendida por uma ideia geométrica muito bonita: se cortamos o círculo em muitos setores pequenos e reorganizamos esses setores, a figura começa a se parecer com um paralelogramo. A sua base fica próxima de metade do comprimento da circunferência, isto é, \( \ell/2 \), e a sua altura fica próxima do raio \( r \). Por isso, \[ A = \frac{\ell}{2}r. \] Como \( \ell = 2\pi r \), obtemos a fórmula conhecida: \[ A = \pi r^2. \]
Essa forma de pensar aproxima uma região curva por figuras retas. Na matemática grega, Eudoxo desenvolveu o chamado método da exaustão: uma área complicada era aproximada por polígonos cada vez mais refinados, até que a diferença restante pudesse ser tornada tão pequena quanto se desejasse. É uma ideia antiga que antecipa, em espírito, o cálculo integral.
Arquimedes usou esse tipo de raciocínio com enorme precisão. Para estudar círculos, ele comparava a circunferência e a área do círculo com polígonos inscritos e circunscritos. À medida que o número de lados aumentava, os polígonos ficavam cada vez mais próximos do círculo. Assim, Arquimedes conseguiu justificar relações fundamentais entre comprimento, raio e área, além de obter aproximações notáveis para \( \pi \).