Nagyon gyakran felmerül a fizika vagy a fizika iskolai feladatainak megoldása során a kérdés - hogyan lehet megtalálni a kerületet, ismerve az átmérőt? Valójában nincsenek nehézségek ennek a problémának a megoldásában, csak világosan meg kell értenie, mi képletek, ehhez fogalmak és meghatározások szükségesek.
Kapcsolatban áll
A kör területe az egész terület körbe zárva... Mérik négyzetegységekbenés latin s betűvel jelöljük.
Meghatározásaink segítségével arra a következtetésre jutunk, hogy egy kör átmérője megegyezik a legnagyobb akkordjával.
Figyelem! A kör sugárának meghatározásából megtudhatja, hogy mekkora a kör átmérője. Ez két ellentétes irányban félretett sugár!
Kör átmérője.
Ha megadjuk egy kör sugarát, akkor a kör átmérőjét a képlet írja le d = 2 * r... Így annak megválaszolására, hogy miként lehet megtalálni a kör átmérőjét, annak sugarát ismerve, ez utóbbi elegendő szorozzuk kettővel.
A kör kerületének képlete, annak sugaraként kifejezve, formája van l = 2 * P * r.
Figyelem! A latin P (Pi) betű a kör kerületének átmérőjéhez viszonyított arányát jelöli, és ez nem periodikus tizedes tört. Az iskolai matematikában korábban ismert táblázatos értéknek tekintik, egyenlő 3,14-el!
Most írjuk át az előző képletet, hogy megtaláljuk a kör kerületét az átmérőjét tekintve, emlékezzünk arra, hogy mi a különbség a sugárhoz képest. Kiderül: l = 2 * P * r = 2 * r * P = P * d.
A matematika tanfolyamon ismeretes, hogy a kör területét leíró képlet formája: s = P * r ^ 2.
Most írjuk át az előző képletet, hogy megtaláljuk a kör területét annak átmérőjét tekintve. Kapunk
s = P * r ^ 2 = P * d ^ 2/4.
Az egyik leginkább nehéz feladatok ebben a témában a kör területének meghatározása a kerület szempontjából és fordítva. Használjuk azt a tényt, hogy s = P * r ^ 2 és l = 2 * P * r. Innen kapjuk r = l / (2 * P). Helyezze be a kapott sugár kifejezést a terület képletébe: s = l ^ 2 / (4П)... Abszolút hasonló módon a kerületet a kör területén keresztül határozzák meg.
Fontos! Először megtanuljuk az átmérő mérését. Nagyon egyszerű - rajzoljon meg bármilyen sugarat, hosszabbítsa meg az ellenkező irányba, amíg az metszi az ívet. Iránytűvel mérjük meg a kapott távolságot, és bármilyen metrikus eszközzel megtudhatjuk, mit keresünk!
Válaszoljunk arra a kérdésre, hogyan lehet kideríteni egy kör átmérőjét, ismerve annak hosszát. Ehhez az l = P * d képletből fejezzük ki. Megkapjuk a d = l / П.
Már tudjuk, hogyan lehet megtalálni az átmérőjét egy kör kerületéből, és meg fogjuk találni a sugarat is.
l = 2 * P * r, ezért r = l / 2 * P. Általánosságban elmondható, hogy a sugár megismeréséhez átmérővel kell megadni, és fordítva.
Tegyük fel, hogy most meg kell határozni az átmérőt, ismerve a kör területét. Azt a tényt használjuk, hogy s = * d ^ 2/4. Fejezzük ki d-t innen. Kiderül d ^ 2 = 4 * s / n... Magának az átmérőnek a meghatározásához ki kell vonni a jobb oldal négyzetgyöke... Kiderül, hogy d = 2 * sqrt (s / P).
Körméret
Nyilvánvaló, hogy bármely kör határa kör. Ezért a kör kerületének fogalma egybeesik egy olyan fogalommal, mint egy kör hossza. Ezért először emlékezzünk arra, hogy mi a kör, és milyen fogalmak társulnak hozzá.
1. meghatározás
A kör egy geometriai ábra, amely minden olyan pontról fog állni, amelyek azonos távolságra vannak az adott ponttól.
2. meghatározás
A kör középpontja az 1. meghatározás keretében meghatározott pont.
3. definíció
A kör sugara a távolság a kör közepétől bármely pontjáig (1. ábra).
A derékszögű $ xOy $ koordinátarendszerbe beírhatjuk bármely kör egyenletét is. Jelöljük a kör közepét az $ X $ ponttal, amelynek koordinátái $ (x_0, y_0) $ lesznek. Legyen ennek a körnek a sugara $ τ $. Vegyünk egy tetszőleges $ Y $ pontot, amelynek koordinátáit $ (x, y) $ -val jelöljük (2. ábra).
Az adott koordináta-rendszer két pontja közötti távolság képlete szerint megkapjuk:
$ | XY | = \ sqrt ((x-x_0) ^ 2 + (y-y_0) ^ 2) $
Másrészt $ | XY | $ a távolság a kör bármely pontjától a választott középpontig. Vagyis a 3. definíció szerint megkapjuk azt a $ | XY | = τ $, tehát
$ \ sqrt ((x-x_0) ^ 2 + (y-y_0) ^ 2) = τ $
$ (x-x_0) ^ 2 + (y-y_0) ^ 2 = τ ^ 2 $ (1)
Így megkapjuk, hogy az (1) egyenlet a kör egyenlete a derékszögű koordinátarendszerben.
A tetszőleges $ C $ kör hosszára következtetni fogunk, amelynek sugara egyenlő $ τ $ -val.
Két önkényes kört veszünk figyelembe. Jelöljük hosszúságukat $ C $ -val és $ C "$ -val, amelyek sugarai megegyeznek $ τ $ és $ τ" $ értékekkel. Ezekbe a körökbe szokásos $ n $ -gont írunk, amelyek kerülete egyenlő $ ρ $ és $ ρ "$, oldalainak hossza pedig $ α $ és $ α" $. Mint tudjuk, a körbe beírt $ n $ - gon oldala megegyezik
$ α = 2τsin \ frac (180 ^ 0) (n) $
Aztán megkapjuk
$ ρ = nα = 2nτ \ frac (sin180 ^ 0) (n) $
$ ρ "= nα" = 2nτ "\ frac (sin180 ^ 0) (n) $
$ \ frac (ρ) (ρ ") = \ frac (2nτsin \ frac (180 ^ 0) (n)) (2nτ" \ frac (sin180 ^ 0) (n)) = \ frac (2τ) (2τ ") $
Megkapjuk, hogy a $ \ frac (ρ) (ρ ") = \ frac (2τ) (2τ") $ összefüggés igaz lesz, függetlenül a beírt szabályos sokszögek oldalainak számától. Azaz
$ \ lim_ (n \ to infty) (\ frac (ρ) (ρ ")) = \ frac (2τ) (2τ") $
Másrészt, ha végtelenül növeli a felírt oldalak számát szabályos sokszögek(azaz $ n → ∞ $), megkapjuk az egyenlőséget:
$ lim_ (n \ to \ infty) (\ frac (ρ) (ρ ")) = \ frac (C) (C") $
Az utolsó két egyenlőségből ezt kapjuk
$ \ frac (C) (C ") = \ frac (2τ) (2τ") $
$ \ frac (C) (2τ) = \ frac (C ") (2τ") $
Látjuk, hogy egy kör kerületének és a megduplázott sugarának aránya mindig ugyanaz a szám, függetlenül a kör megválasztásától és annak paramétereitől, vagyis
$ \ frac (C) (2τ) = const $
Ezt az állandót "pi" számnak hívjuk, és $ π $ -val jelöljük. Körülbelül ez a szám 3,14 USD lesz (ennek a számnak nincs pontos jelentése, mivel irracionális szám). Ilyen módon
$ \ frac (C) (2τ) = π $
Végül megkapjuk, hogy a kerületet (a kör kerületét) a képlet határozza meg
1. példa
Keresse meg egy kör kerületét, amely be van írva egy négyzetbe, amelynek oldala egyenlő $ α $ -val.
Adjunk egy négyzetet $ ABCD $, amelybe egy kört írunk, amelynek középpontja $ O $. Rajzoljunk képet a probléma állapotának megfelelően (3. ábra).
Nyilvánvaló, hogy a kör közepe egybe fog esni a négyzet közepével, amelybe be van írva. Mivel a négyzetet egy kör körül írják le, oldalai érintőlegesek lesznek rá, vagyis például a $ AB $ oldalra húzott sugár merőleges lesz rá. Ez azt jelenti, hogy a kör átmérője megegyezik a négyzet oldalával. Azaz
$ τ = \ frac (α) (2) $
A kör kerületének képletével ezt kapjuk
$ C = 2π \ cdot \ frac (α) (2) = πα $
Válasz: $ πα $.
2. példa
Keresse meg egy kör kerületét, amelyet egy derékszögű háromszög ír le, amelynek lábai egyenlőek $ α $ és $ β $ értékkel.
Adjunk egy $ ABC $ háromszöget derékszöggel $ C $, amelynek körülírt köre van a $ O $ középponttal. Mint tudjuk, egy ilyen kör átmérője egy ilyen háromszög hipotenusa. Vagyis $ | AO | = | OB | = | OC | = τ $ (4. ábra).
A Pitagorasz-tétel szerint a hipotenusz egyenlő
$ | AB | = \ sqrt (α ^ 2 + β ^ 2) $
$ | AO | = τ = \ frac (\ sqrt (α ^ 2 + β ^ 2)) (2) $
A kör kerülete a képlet szerint az
$ C = 2π \ cdot \ frac (\ sqrt (α ^ 2 + β ^ 2)) (2) = π \ sqrt (α ^ 2 + β ^ 2) $
Válasz: $ π \ sqrt (α ^ 2 + β ^ 2) $.
A körkalkulátor egy olyan szolgáltatás, amelyet kifejezetten az alakzatok geometriai méreteinek online kiszámítására terveztek. Ennek a szolgáltatásnak köszönhetően könnyen meghatározhatja az ábra bármely paraméterét, amely egy körre épül. Például: Tudja a gömb térfogatát, de meg kell kapnia a területét. Nem lehet egyszerűbb! Válassza ki a megfelelő opciót, adjon meg egy számértéket, majd kattintson a Számolás gombra. A szolgáltatás nem csak a számítások eredményét adja meg, hanem megadja azokat a képleteket is, amelyek alapján elkészítették őket. Szolgáltatásunk segítségével könnyedén kiszámíthatja a sugár sugarát, átmérőjét, kerületét (egy kör kerületét), egy kör és egy gömb területét, egy gömb térfogatát.
A sugár értékének kiszámításának feladata az egyik leggyakoribb. Ennek oka meglehetősen egyszerű, mert ennek a paraméternek az ismeretében könnyen meghatározható egy kör vagy labda bármely más paraméterének értéke. Webhelyünk pontosan egy ilyen sémára épül. Függetlenül attól, hogy melyik kezdeti paramétert választotta, az első lépés a sugár értékének kiszámítása, és ez alapján minden későbbi számítás felépül. A számítások pontosságának növelése érdekében a helyszín a Pi tizedesjegyig kerekítve használja.
Az átmérő kiszámítása a legegyszerűbb típusú számítás, amelyet számológépünk képes elvégezni. Az átmérő értékének kézi megszerzése egyáltalán nem nehéz, ehhez egyáltalán nem szükséges az internet segítségét igénybe venni. Az átmérő megegyezik a sugár értékének szorzatával 2-vel. Az átmérő a kör legfontosabb paramétere, amelyet rendkívül gyakran használnak a mindennapi életben. Abszolút mindenkinek képesnek kell lennie arra, hogy kiszámolja és helyesen használja. Webhelyünk képességeinek felhasználásával nagy pontossággal kiszámítja az átmérőt másodperc töredéke alatt.
El sem tudod képzelni, hogy mennyi kerek tárgy van körülöttünk, és milyen fontos szerepet játszanak az életünkben. A kerület kiszámításának képessége mindenki számára elengedhetetlen, az átlagos vezetőtől kezdve a vezető tervezőmérnökig. A kör hosszának kiszámításához nagyon egyszerű a képlet: D = 2Pr. A számítás könnyedén elvégezhető mind papírlapon, mind pedig ennek az internetes asszisztensnek a segítségével. Ez utóbbi előnye, hogy minden számítást rajzokkal illusztrál. Ráadásul a második módszer sokkal gyorsabb.
A kör területe - a cikkben felsorolt összes paraméterhez hasonlóan - a modern civilizáció alapja. A kör területének kiszámítása és megismerése hasznos kivétel nélkül a populáció minden szegmense számára. Nehéz elképzelni egy olyan tudomány- és technológiai területet, amelyben nem kellene ismernie egy kör területét. A számítás képlete ismét egyszerű: S = PR 2. Ez a képlet és az online kalkulátorunk segít megtalálni bármely körzet területét. Webhelyünk garantálja a számítások nagy pontosságát és villámgyors végrehajtását.
A gömb területének kiszámítására szolgáló képlet egyáltalán nem nehezebb, mint a képletek az előző bekezdésekben leírtak. S = 4Pr 2. Ez az egyszerű betű- és számkészlet évek óta lehetőséget ad az embereknek a labda területének pontos kiszámítására. Hol alkalmazható? Igen, mindenhol! Például tudja, hogy a földgömb területe 510 100 000 négyzetkilométer. Felesleges felsorolni, hol alkalmazható e képlet ismerete. A gömb területének kiszámítására szolgáló képlet alkalmazási területe túl széles.
A gömb térfogatának kiszámításához használja az V = 4/3 (Pr 3) képletet. A mi létrehozásához használtuk online szolgáltatás... A webhely lehetővé teszi, hogy másodpercek alatt kiszámolja a gömb térfogatát, ha ismeri a következő paraméterek valamelyikét: sugár, átmérő, kör hossza, egy kör területe vagy egy labda területe. Használhatja fordított számításhoz is, például egy gömb térfogatának megismerése érdekében, hogy megkapja annak sugarának vagy átmérőjének értékét. Köszönjük, hogy gyorsan áttekintette a kör kalkulátorunk képességeit. Reméljük, hogy tetszett az oldalunk, és már könyvjelzővel is ellátta az oldalt.
Itt nem elég egy vonalzó, ismernie kell a speciális képleteket. Az egyetlen dolog, amit megkövetel tőlünk, az a kör átmérőjének vagy sugarának meghatározása. Bizonyos problémáknál ezeket az értékeket jelzik. De mi van, ha nincs más, csak rajzunk? Nincs mit. Az átmérő és a sugár egy szabályos vonalzó segítségével kiszámítható. Most térjünk le az alapokra.
Képletek, amelyeket mindenkinek tudnia kell
Csaknem 4000 évvel ezelőtt a tudósok elképesztő összefüggést találtak: ha a kerületet elosztjuk annak átmérőjével, akkor ugyanannyit kapunk, ami megközelítőleg 3,14. Ezt a jelentést ezzel a betűvel nevezték el az ókori görög nyelvben, a "kör" és a "kör" szó kezdődött. Az ókori tudósok felfedezése alapján kiszámíthatja bármely kör hosszát:
Ahol P a kör hosszát (kerületét) jelenti,
D - átmérő, P - "Pi" szám.
Egy kör kerülete a sugara (r) alapján is kiszámítható, amely az átmérő hosszának a fele. Itt van a második képlet, amelyre emlékezni kell:
Honnan tudja a kör átmérőjét?
Az alak közepén futó akkordot képviseli. Ugyanakkor összeköti a kör két legtávolabbi pontját. Ennek alapján önállóan megrajzolhatja az átmérőt (sugarat), és egy vonalzó segítségével megmérheti annak hosszát.
1. módszer: illesszen egy derékszögű háromszöget egy körbe
Nem lesz nehéz kiszámítani egy kör kerületét, ha megtaláljuk annak átmérőjét. Körbe kell rajzolni, ahol a hipotenusz egyenlő lesz a kör átmérőjével. Ehhez kéznél van vonalzó és négyzet, különben semmi sem fog működni.
2. módszer: illesszen be bármilyen háromszöget
A kör oldalán jelöljön meg bármilyen három pontot, kösse össze őket - háromszöget kapunk. Fontos, hogy a kör közepe a háromszög területén helyezkedjen el, ez szemmel is elvégezhető. Húzza a mediánt a háromszög mindkét oldalára, kereszteződésük pontja egybe fog esni a kör közepével. És amikor ismerjük a középpontot, akkor vonalzóval könnyen megrajzolhatjuk az átmérőt.
Ez a módszer nagyon hasonlít az elsőhöz, de négyzet hiányában, vagy olyan esetekben alkalmazható, amikor nem lehet ábrára rajzolni, például tányérra. Vegyen egy papírlapot derékszögben. A lapot úgy alkalmazzuk a körre, hogy sarka egyik csúcsa érintkezésbe kerüljön a kör szélével. Ezután jelölje meg pontokkal azokat a helyeket, ahol a papír oldalai keresztezik a körvonalat. Ezeket a pontokat ceruzával és vonalzóval kötjük össze. Ha nincs kéznél semmi, csak hajtsa be a papírt. Ez a vonal egyenlő lesz az átmérő hosszával.
Példa feladat
A környező világ számos tárgyának van kerek forma... Ezek kerekek, kerek ablaknyílások, csövek, különféle edények és még sok más. Kiszámíthatja, hogy mi a kör kerülete, ismerve annak átmérőjét vagy sugarát.
Ennek a geometriai alaknak több meghatározása van.
Jegyzet! Vannak más meghatározások is. A kör egy körön belüli terület. A kör kerülete a hossza. Különböző meghatározások szerint egy kör magában foglalhatja a görbét, amely a határa.
Kör meghatározása
Hogyan lehet kiszámítani egy kör kerületét a sugár szempontjából? Ez egy egyszerű képlet segítségével történik:
ahol L a szükséges érték,
π pi, megközelítőleg 3,1413926.
Általában a kívánt érték megtalálásához elegendő a π második tizedesjegyig történő felhasználása, azaz 3,14, ez biztosítja a szükséges pontosságot. A számológépeknél, különösen a mérnököknél, lehet egy gomb, amely automatikusan megadja a π értékét.
Megnevezések
Az átmérő megtalálásához a következő képlet áll rendelkezésre:
Ha L már ismert, akkor a sugár vagy az átmérő könnyen megtalálható. Ehhez L-t el kell osztani 2π-vel vagy π-vel.
Ha egy kör már meg van adva, meg kell értenie, hogyan lehet ezekből az adatokból megtalálni a kör kerületét. A kör területe S = πR2. Innen találjuk meg a sugarat: R = √ (S / π). Azután
L = 2πR = 2π√ (S / π) = 2√ (Sπ).
Könnyű kiszámítani a területet L-ben is: S = πR2 = π (L / (2π)) 2 = L2 / (4π)
Összefoglalva elmondhatjuk, hogy három fő képlet létezik:
A π szám nélkül nem lehet megoldani a vizsgált problémát. A π számot először egy kör kerületének és annak átmérőjének arányában találtuk meg. Ezt az ókori babiloniak, egyiptomiak és indiánok tették. Meglehetősen pontosan találták meg - eredményeik legfeljebb 1% -kal különböztek a most ismert π értéktől. Az állandót olyan frakciókkal közelítettük meg, mint 25/8, 256/81, 339/108.
Ezen konstans értékét nemcsak a geometria, hanem a matematikai elemzés szempontjából is figyelembe vettük a sorozat összegén keresztül. Ennek az állandónak a görög π betűvel való megjelölését először William Jones használta 1706-ban, és Euler munkája után vált népszerűvé.
Ma már ismert, hogy ez az állandó egy végtelen, nem periodikus tizedes tört, irracionális, vagyis nem ábrázolható két egész szám arányaként. A szuperszámítógépeken végzett számítások segítségével 2011-ben megtanultuk az állandó tízezermilliárdos jelét.
Ez érdekes! Különféle mnemos szabályokat dolgoztak ki a π első néhány számjegyének memorizálására. Egyesek lehetővé teszik a memóriában történő tárolást nagy szám számjegyekkel, például egy francia vers segít megjegyezni a pi-t legfeljebb 126 karakterig.
Ha kerületre van szüksége, ebben egy online számológép segíthet. Sok ilyen számológép van, bennük csak a sugarat vagy az átmérőt kell megadni. Néhányuknak mindkét lehetősége van, mások csak R-n keresztül számolják az eredményt. Néhány kalkulátor különböző pontossággal tudja kiszámítani a szükséges értéket, meg kell adnia a tizedesjegyek számát. Az online számológépek segítségével kiszámíthatja a kör területét is.
Az ilyen számológépeket könnyen megtalálja bármely keresőmotor. Vannak olyan mobil alkalmazások is, amelyek segítenek megoldani azt a problémát, hogy miként lehet megtalálni a kör hosszát.
Leggyakrabban mérnököknek és építészeknek van szükségük egy ilyen probléma megoldására, de a szükséges képletek ismerete a mindennapi életben is hasznos lehet. Például egy papírcsíkot szeretne egy 20 cm átmérőjű formában sült sütemény köré tekerni, majd nem lesz nehéz megtalálni ennek a csíknak a hosszát.