圆的面积公式?(圆的面积公式是怎么得到的?)

2022-09-10 15:37:46 发布:网友投稿
热度:89

圆的面积公式(你是怎么得到圆的面积公式的?)

对于任何圆,它的面积s等于圆周率和半径平方r 2的乘积。换句话说,任何圆的面积与其半径的平方之比都是相同的常数-π。那么,这个结论是严格的数学证明,还是数学直觉?其实圆面积(s = r ^ 2)的公式在数学上是可以严格证明的,中国古代数学家和古希腊数学家都证明过这个公式。圆面积公式的证明方法有很多,这里举几个例子。

(1)极限方法一。

如果一个圆被分成n个相等的部分,那么它被拼接成如下四边形:

当n趋于无穷大,即圆被分成无穷多个相等的部分时,那么四边形就会变成矩形。显然,这个矩形的长度是半圆的周长(r),资源网的宽度是圆的半径(r)。这个矩形的面积等于一个圆的面积,那么圆面积的公式可以得到如下:资源网S=r?r=r^2。

但是,为了完成这样的证明,需要先证明周长公式(C=2r)。根据相似三角形的原理,用几何方法很容易证明圆的周长与直径之比相等,这就是圆周率。

(2)第二极限法。

将圆分成n等份,连接每个扇形的半径和圆的交点。并且假设每个扇形的中心角是2,那么2 = 2 = 2/n ^ n。

研究其中一个三角形OAB,根据三角函数,OC=rcos,AB = 2rsin,三角形OAB的面积是:

S△OAB=1/2ABOC=r^2sincos

当n趋于无穷大时,圆的面积可以表示为:

S=lim(n→+∞)nS△OAB

根据极限原理,可以计算出s = r 2。

(3)整合方法1。

严格来说,这也是一种极限方法,但这里圆的面积是由圆的方程(x ^ 2+y ^ 2 = r ^ 2)严格计算的:

(4)第二积分法。

如果将圆分成无数个厚度为dr的薄环,那么每个环的面积为2rdr,可以通过积分得到:

总之,圆的面积与半径的平方之比是π,这是经过严格数学证明的,不是经验公式。

下一篇:惊蛰吃什么?( 惊蛰养生吃什么好?)
上一篇:香椿的功效与作用(香椿有哪些功效作用?)