如图,在半径为 $ r $ 的圆内作内接正六边形,再作正六边形的内切圆,又在此内切圆内作内接正六边形,如此无限继续下去,设 ${S_n}$ 为前 $ n $ 个圆的面积之和,则 $\lim \limits_{n \to \infty } {S_n}=$  \((\qquad)\) .
A: $2{\mathrm{\pi }}{r^2}$
B: $\dfrac{8}{3}{\mathrm{\pi }}{r^2}$
C: $4 {\mathrm{\pi }}{r^2}$
D: $6 {\mathrm{\pi}} {r^2}$
【难度】
【出处】
2010年高考湖北卷(理)
【标注】
【答案】
C
【解析】
第一个圆的半径是 $ r $,第二个圆的半径为 $\dfrac{{\sqrt {\text{3}} }}{{\text{2}}}r$,第三个圆的半径为 ${\left( {\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)^2}r$,$ \cdots $,第 $ n $ 个圆的半径为 $\left(\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}\right)^{n - 1}r$,则其半径依次组成以 $ r $ 为首项,以 $\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}$ 为公比的等比数列,从而其面积是以 $\pi {r^2}$\[\]为首项,以 $\dfrac{3}{4}$ 为公比的等比数列,故 $ \lim \limits_{n \to \infty } {S_n} = \lim \limits_{n \to \infty } \dfrac{{\pi {r^2}\left[1 - {({\dfrac{3}{4}})^n}\right]}}{{1 - \dfrac{3}{4}}} = 4\pi {r^2}$.
题目 答案 解析 备注
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