圆的周长公式推导PPT课件
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圆周长公式推导1.积分法在平面直角坐标下圆的方程是x^2 + y^2 = r^2这可以写成参数方程x = r * Cos ty = r * Sin tt∈[0, 2π]于是圆周长就是C = ∫(0到2π)√( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 ) dt(Q:此处x,y对t为什么都要导?A: 将一个圆的周长分成n份,x'(t)=△x=xn-x(n-1), y'(t)=△y=yn-y(n-1).当n→∞,△x,△y→0时,可将每一份以直代曲,即每一份的长度C/n=√(△x^2+△y^2)= √( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 ).所以C就是√( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 )从0到2π的积分.虽然不导得出的结果是一样的,但原理方面就解释不通了.)=∫(0到2π)√( (-rSint)^2 + (rCost)^2 ) dt=∫(0到2π) r dt= 2πr2.极限法在圆内做内接等n边形,求等n边形周长:可以分割成n个以圆心为顶点的三角形,其底边长为 2*r*sin(π/n) ,所以等n边形周长为n*2*r*sin(π/n)这个周长对n→∞求极限lim[n*2*r*sin(π/n)]运用等价无穷小规则,当x→0时,有sinx→x所以lim[n*2*r*sin(π/n)] =lim[n*2*r*π/n]=2πr.圆面积公式推导应用圆周长C = 2π r1.可以将圆分成两个半圆两个半圆,再将两个半圆分成无数个面积相等的扇形并展开,在拼接起来,底边可以以直代曲,那么就是一个底边长为πr,高为r的矩形。
这是小学的推导法,但有微积分的思想在其中。
2.积分法可将圆看成由无数个同心圆环组成. 设圆半径为R,里面的同心圆环半径为r,为自变量.设每个圆环厚度为dr→0,则圆环周长可看为2πr,圆面积为所有这些圆环的面积之和.所以S = ∫ 2πr dr,从0积到R.所以S=2π[1/2(R^2-0^2)]= πR^2.(球体积公式推导方法中的“球壳法 Shell Method”与此法是类似的.)不应用圆周长C = 2π r1. 积分法(1)圆方程为x^2+y^2=r^2.只需算出第一象限(0积到r),然后乘以4.方法和求曲边梯形面积类似,具体不再叙述.(2)我们回过头来看到上面周长推导中的Q和A. C/n=√(△x^2+△y^2)=√( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 ),每份C/n与两条半径组成的扇形的底面曲边是可以以直代曲的,那每个小扇形可以看成以C/n为底、r为高的等边三角形,每个面积就是r* C/n*1/2=1/2*r*√(△x^2+△y^2)= 1/2*r*√( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 ).于是圆的面积就是S=∫(0到2π) 1/2*r*√( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 ) dt=1/2*r*∫(0到2π) √( (x'(t))^2 + (y'(t))^2 ) dt=1/2*r*C=1/2*r*2πr=πr^2.2.极限法类似于上面周长公式的极限法推导,在圆内做内接等n边形,求等n边形面积:可以分割成n个以圆心为顶点的三角形,根据正弦定理,其面积为 1/2*r*r*sin(2*π/n) ,所以等n边形面积为n*1/2*r^2*sin(2*π/n)这个面积对n→∞求极限lim[n*1/2*r^2*sin(2*π/n)]运用等价无穷小规则,当x→0时,有sinx→x所以lim[n*1/2*r^2*sin(2*π/n)]=lim[n*1/2*r^2*2*π/n]=πr^2*π.。
圆的周长公式推导方法
圆的周长公式为:C=πd =2πr(d为圆的直径,r为圆的半径)。
圆周长是指在圆中内接一个正n边形,边长设为an,正边形的周长为n×an,当n不断增大的时候,正边形的周长不断接近圆的周长C的数学现象,即:n趋近于无穷,C=n×an。
人们在经验中发现圆的周长与直径有着一个常数的比,并把这个常数叫作圆周率(西方记做)。
于是自然地,圆周长就是:C=πd 或者C=2πr(其中d是圆的直径,r是圆的半径)。
圆周率π简介:
圆周率用希腊字母π(读作pài)表示,是一个常数(约等于3.141592654),是代表圆周长和直径的比值。
它是一个无理数,即无限不循环小数。
在日常生活中,通常都用3.14代表圆周率去进行近似计算。
而用十位小数3.141592654便足以应付一般计算。
即使是工程师或物理学家要进行较精密的计算,充其量也只需取值至小数点后几百个位。
圆的周长和面积推导公式圆的周长和面积推导公式1. 圆的周长公式•圆的周长公式为C=2πr,其中C表示圆的周长,π表示圆周率,r表示圆的半径。
•举例:假设一个圆的半径r=5,则它的周长$C=2 $。
2. 圆的面积公式•圆的面积公式为A=πr2,其中A表示圆的面积,π表示圆周率,r表示圆的半径。
•举例:假设一个圆的半径r=3,则它的面积$A=^2 $。
3. 面积和周长的关系•根据公式推导,可以得出圆的周长与半径成正比,即半径增加,周长也增加;同时圆的面积与半径的平方成正比,即半径增加,面积增加得更快。
•举例:假设有两个圆,半径分别为r1=2和r2=4,根据周长公式,$C_1=2 ,C_2=2,可以看出半径为4的圆的周长是半径为2的圆的周长的两倍。
根据面积公式,A_1=^2 ,A_2=^2 $,可以看出半径为4的圆的面积是半径为2的圆的面积的四倍。
4. 圆周率的意义•圆周率π是一个无理数,表示圆的周长与直径的比值,约等于。
•圆周率在数学和科学中有着重要的应用,例如在计算圆的周长和面积、球的体积等方面。
它也是三角函数、微积分等许多数学概念和公式中的重要常数。
•圆周率是无限不循环的小数,目前已知的小数点后面有无限多位数被计算出来,并且一直没有发现其规律性。
以上就是关于圆的周长和面积推导公式的相关内容。
通过这些公式,我们可以方便地计算圆的周长和面积,并理解半径对周长和面积的影响关系。
同时,圆周率作为圆相关公式中的重要常数,也在数学和科学中发挥着重要作用。
5. 圆的直径和半径的关系•圆的直径是通过圆心的两个点之间的最远距离,它是圆的半径的两倍,即d=2r,其中d表示圆的直径,r表示圆的半径。
•举例:假设一个圆的半径r=6,则它的直径d=2⋅6=12。
6. 弧长公式•弧长是圆上两点之间的弧所对应的圆周的长度。
根据弧长公式,可以计算出弧长。
•弧长公式为L=2πr⋅θ360,其中L表示弧长,r表示圆的半径,θ表示弧对应的圆心角的度数。