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- Archimedes. Archimède, Volume 1. Mugler, Charles, editor. Paris: Les Belles Lettres, 1970.
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아르키메데스는 각을 연속적으로 이등분하여 96각형에 이르는 외접 정다각형을 이용해 원의 둘레와 지름의 비의 상한이 3과 7분의 1보다 작음을 정밀하게 계산한다.
γ΄. Παντὸς κύκλου ἡ περίμετρος τῆς διαμέτρου τριπλασίων ἐστὶ καὶ ἔτι ὑπερέχει1 ἐλάσσονι μὲν ἢ ἑβδόμῳ μέρει τῆς διαμέτρου, μείζονι δὲ ἢ δέκα ἑβδομηκοστομόνοις. Ἔστω κύκλος καὶ διάμετρος ἡ ΑΓ καὶ κέντρον τὸ Ε καὶ ἡ ΓΛΖ ἐφαπτομένη καὶ ἡ ὑπὸ ΖΕΓ τρίτου ὀρθῆς· ἡ ΕΖ ἄρα πρὸς ΖΓ λόγον ἔχει, ὃν τς πρὸς ρνγ, ἡ δὲ ΕΓ πρὸς ΓΖ λόγον ἔχει, ὃν σξε πρὸς ρνγ, Τετμήσθω οὖν ἡ ὑπὸ ΖΕΓ δίχα τῇ ΕΗ· ἔστιν ἄρα, ὡς ἡ ΖΕ πρὸς ΕΓ, ἡ ΖΗ πρὸς ΗΓ. Ὡς ἄρα συναμφότερος2 ἡ ΖΕ. ΕΓ πρὸς ΖΓ, ἡ ΕΓ πρὸς ΓΗ· ὥστε ἡ ΓΕ πρὸς ΓΗ μείζονα λόγον ἔχει ἤπερ φοα πρὸς ρνγ. Ἡ ΕΗ ἄρα πρὸς ΗΓ δυνάμει3 λόγον ἔχει, ὃν Μ θυν πρὸς Μ γυθ· μήκει ἄρα, ὃν φU+A7FCα η΄ πρὸς ρνγ. Πάλιν δίχα ἡ ὑπὸ ΗΕΓ τῇ ΕΘ· διὰ τὰ αὐτὰ ἄρα ἡ ΕΓ πρὸς ΓΘ μείζονα λόγον ἔχει ἢ ὃν αρξβ η΄πρὸς ρνγ· ἡ ΘΕ ἄρα πρὸς ΘΓ μείζονα λόγον ἔχει ἢ ὃν αροβ η΄ πρὸς ρνγ. Ἔτι δίχα ἡ ὑπὸ ΘΕΓ τῇ ΕΚ· ἡ ΕΓ ἄρα πρὸς ΓΚ μείζονα λόγον ἐχει ἢ ὃν βτλδ δ᾿ πρὸς ρνγ· ἡ ΕΚ ἄρα πρὸς ΓΚ μείζονα ἢ ὃν βτλθ δ᾿ πρὸς ρνγ. Ἔτι δίχα ἡ ὑπὸ ΚΕΓ τῇ ΛΕ· ἡ ΕΓ ἄρα πρὸς ΛΓ μείζονα λόγον ἔχει ἤπερ τὰ δχογ U+2220΄ πρὸς ρνγ. Ἐπεὶ οὖν ἡ ὑπὸ ΖΕΓ τρίτου οὖσα ὀρθῆς τέτμηται τετράκις δίχα, ἡ ὑπὸ ΛΕΓ ὀρθῆς ἐστι μη΄. Κείσθω οὖν αὐτῇ ἴση πρὸς τῷ Ε ἡ ὑπὸ ΓΕΜ· ἡ ἄρα ὑπὸ ΛΕΜ ὀρθῆς ἐστι κδ΄. Καὶ ἡ ΛΜ ἄρα εὐθεῖα τοῦ περὶ τὸν κύκλον ἐστὶ πολυγώνου πλευρὰ πλευρὰς ἔχοντος (??)ς. Ἐπεὶ οὖν ἡ ΕΓ πρὸς τὴν ΓΛ ἐδείχθη μείζονα λόγον ἔχουσα ἤπερ δχογ U+2220΄ πρὸς ρνγ, ἀλλὰ τῆς μὲν ΕΓ διπλῆ ἡ ΑΓ, τῆς δὲ ΓΛ διπλασίων ἡ ΛΜ, καὶ ἡ ΑΓ ἄρα πρὸς τὴν τοῦ (??)ς γώνου4 περίμετρον μείζονα λόγον ἔχει ἤπερ δχογ U+2220΄πρὸς Μ δχπη. Καὶ ἐστιν τριπλασία, καὶ ὑπερέχουσιν χξζ U+2220΄, ἅπερ τῶν δχογ U+2220΄ ἐλάττονά ἐστιν ἢ τὸ ἕβδομον· ὥστε τὸ πολύγωνον τὸ περὶ τὸν κύκλον τῆς διαμέτρου ἐστὶ τριπλάσιον καὶ ἐλάττονι ἢ τῷ ἑβδόμῳ μέρει μεῖζον· ἡ τοῦ κύκλου ἄρα περίμετρος πολὺ μᾶλλον ἐλάσσων ἐστὶν ἢ τριπλασίων καὶ ἑβδόμῳ μέρει μείζων.
명제 3 모든 원의 둘레는 지름의 세 배이며, 더욱이 그 초과하는 부분은 지름의 7분의 1보다 더 작고, 71분의 10보다는 더 크다. 한 원이 있고 지름 ΑΓ와 중심 Ε, 그리고 접선 ΓΛΖ가 있으며 각 ΖΕΓ는 직각의 3분의 1이라고 하자. 그렇다면 ΕΖ는 ΖΓ에 대하여 306 대 153의 비를 가지고, ΕΓ는 ΓΖ에 대하여 265 대 153의 비를 가진다. 그러므로 각 ΖΕΓ가 ΕΗ에 의해 이등분된다고 하자. 그렇다면 ΖΕ가 ΕΓ에 대한 것과 같이, ΖΗ는 ΗΓ에 대한 것이다. 따라서 ΖΕ와 ΕΓ를 합한 것이 ΖΓ에 대한 것과 같이, ΕΓ는 ΓΗ에 대한 것이다. 그러므로 ΓΕ는 ΓΗ에 대하여 571 대 153보다 더 큰 비를 가진다. 따라서 ΕΗ는 ΗΓ에 대하여 제곱으로 349450 대 23409의 비를 가지고, 길이로는 591과 8분의 1 대 153의 비를 가진다. 다시 각 ΗΕΓ가 ΕΘ에 의해 이등분된다고 하자. 그렇다면 같은 이유로 ΕΓ는 ΓΘ에 대하여 1162와 8분의 1 대 153보다 더 큰 비를 가지고, ΘΕ는 ΘΓ에 대하여 1172와 8분의 1 대 153보다 더 큰 비를 가진다. 다시 각 ΘΕΓ가 ΕΚ에 의해 이등분된다고 하자. 그렇다면 ΕΓ는 ΓΚ에 대하여 2334와 4분의 1 대 153보다 더 큰 비를 가지고, ΕΚ는 ΓΚ에 대하여 2339와 4분의 1 대 153보다 더 큰 비를 가진다. 다시 각 ΚΕΓ가 ΛΕ에 의해 이등분된다고 하자. 그렇다면 ΕΓ는 ΛΓ에 대하여 4673과 2분의 1 대 153보다 더 큰 비를 가진다. 그러므로 직각의 3분의 1인 각 ΖΕΓ가 네 번 이등분되었으므로, 각 ΛΕΓ는 직각의 96분의 1이다. 그러므로 Ε에 이각과 같은 각 ΓΕΜ을 놓도록 하자. 그렇다면 각 ΛΕΜ은 직각의 48분의 1이다. 따라서 직선 ΛΜ 역시 원에 외접하는 96각형의 한 변이다. 그러므로 ΕΓ가 ΓΛ에 대하여 4673과 2분의 1 대 153보다 더 큰 비를 가지는 것으로 증명되었는데, ΕΓ의 두 배는 ΑΓ이고, ΓΛ의 두 배는 ΛΜ이므로, ΑΓ 역시 96각형의 둘레에 대하여 4673과 2분의 1 대 14688보다 더 큰 비를 가진다. 그리고 그것은 세 배이며, 667과 2분의 1만큼 초과하는데, 이는 4673과 2분의 1의 7분의 1보다 더 작다. 따라서 원에 외접하는 다각형은 지름의 세 배이며 7분의 1보다 더 작은 부분만큼 더 크다. 그러므로 원의 둘레는 더욱이 [지름의] 세 배와 7분의 1보다 더 작다.
- 3τριπλασίων ἐστὶ καὶ ἔτι ὑπερέχει
"세 배이며 더욱이 초과한다"라는 뜻. 이로부터 원주율 $\pi$의 근삿값($3 \frac{10}{71} < \pi < 3 \frac{1}{7}$)이 도출됨을 보여주는 본 명제의 결론부이다.
- 3συναμφότερος
"둘을 합한"이라는 뜻의 형용사. 여기서는 ἡ ΖΕ. ΕΓ(선분 ΖΕ와 ΕΓ)를 수식하여 두 선분의 합($ZE + E\Gamma$)을 나타낸다.
- 3δυνάμει
기하학적 맥락에서 "제곱으로(평방으로)"를 의미한다. 따라서 선분 자체의 길이의 비가 아니라, 그 선분들 위에 그려지는 정사각형의 넓이의 비를 가리킨다.
- 3(??)ς γώνου
텍스트의 파손 부분으로, 맥락상 "96"을 나타내는 그리스 숫자 ϟϛ(코파와 스티그마)에 해당하며, 96각형을 가리킨다.
번역: Gemini 3.5 Flash (2026-05-22 공개) · 수정 이력 (1건, 최근 2026-09-21)
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