Uma cerca tem formato de um polígono regular de n lados, cada lado com comprimento l. A égua Estrela pasta amarrada à cerca por uma corda, também de comprimento l, no exterior da região delimitada pelo polígono. Calcule a área disponível para pasto supondo que: 

a) a extremidade da corda presa à cerca está fixada num dos vértices do polígono; 

b) a extremidade da corda pudesse deslizar livremente ao longo de todo o perímetro da cerca. 
 

a) Considere a figura a seguir, que contém uma parte do polígono regular «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»A«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»A«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo».«/mo»«mo».«/mo»«mo».«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»A«/mi»«mi mathvariant=¨normal¨»n«/mi»«/msub»«mo»,«/mo»«/mrow»«/mstyle»«/math» bem como a área disponível para pasto, hachurada:

Sendo ê a medida de um ângulo externo do polígono, tem-se «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»§#xEA;«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»360«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«/mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»n«/mi»«/mfrac»«/mrow»«/mstyle»«/math» e, assim, a área S pedida é dada pela área de um setor circular cujo raio mede l e o ângulo central «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mn»180«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#xEA;«/mi»«/mrow»«/mstyle»«/math», ou seja:

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfenced»«mfrac»«mrow»«mn»180«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#x2009;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#xEA;«/mi»«/mrow»«mrow»«mn»360«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«/mrow»«/mfrac»«/mfenced»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x3C0;«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mspace linebreak=¨newline¨/»«menclose notation=¨box¨»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#x2234;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfenced»«mrow»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#x2009;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mi mathvariant=¨normal¨»n«/mi»«/mfrac»«/mrow»«/mfenced»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x3C0;«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«/menclose»«/mstyle»«/math»

b) Considere a figura a seguir, que contém uma parte do polígono A1A2A3...An:

No caso em que a extremidade da corda desliza sobre todo o perímetro do polígono, a área disponível para pasto é dada pela soma das áreas de n quadrados, todos com lados de medida ℓ e as áreas de n setores circulares congruentes, com raios de medida ℓ e ângulo central «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»§#xEA;«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mrow»«mn»360«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«/mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»n«/mi»«/mfrac»«/mrow»«/mstyle»«/math», ou seja, a área S pedida é dada por:

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mi»S«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi»n«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi»n«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mfrac»«mrow»«mn»360«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«/mrow»«mi»n«/mi»«/mfrac»«/mstyle»«mrow»«mn»360«/mn»«mo»§#xB0;«/mo»«/mrow»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x3C0;«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mo»§#x2234;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»n«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x3C0;«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«mspace linebreak=¨newline¨/»«menclose notation=¨box¨»«mo»§#x2234;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»n«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#x2009;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x3C0;«/mi»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»§#x2113;«/mi»«mn»2«/mn»«/msup»«/menclose»«mspace linebreak=¨newline¨/»«/mstyle»«/math»