Как найти площадь круга через длину круга – Онлайн калькулятор длины окружности: как найти зная радиус, через диаметр или если известна площадь — формула расчета — Детская игровая комната «Волшебный лес»

Posted on 10.05.202009.01.2020 by alexxlab

Содержание

определить площадь круга, если известна длина окружности

Условие задачи:

Длина окружности 5 м. Найти площадь круга, ограниченного этой окружностью.

Дано:
Длина окружности, L = 5 м

Пояснение к рисунку:
O — центр окружности

Найти площадь круга: S

Решение

Используем формулу площади круга через радиус. Но нам пока не известен радиус, его надо найти.

Определить радиус, нам поможет формула длины окружности.

После преобразования, выразим радиус через длину окружности и подставим значения.

Результат получился приблизительным, потому что число π нельзя выразить точно, оно имеет бесконечное количество знаков после запятой. В данном случаи, мы взяли π ≈ 3.14

Получили значение радиуса окружности.

В формулу площади круга, подставляем найденное значение радиуса.

Ответ:

Если в формулу площади круга подставить выраженный радиус через длину окружности, то получим следующую формулу, в которой площадь круга сразу выражена через длину окружности. Проверим, подставив наше значение

Калькулятор для расчета площади круга

Площадь круга — Википедия

Площадь круга с радиусом r равна πr2{\displaystyle \pi r^{2}}. Здесь символ π{\displaystyle \pi } (греческая буква «пи») обозначает отношение длины окружности к её диаметру: π≈3,14159265.{\displaystyle \pi \approx 3{,}14159265.}

$\pi \approx 3{,}14159265.$
Сектор круга (закрашен зелёным)
$\pi \approx 3{,}14159265.$
Сегмент круга (закрашен жёлтым)

Площадь сектора круга равна S=θr22{\displaystyle S={\frac {\theta r^{2}}{2}}}, где θ{\displaystyle \theta } — угловая величина дуги сектора в радианах^[1].

Площадь сегмента круга равна S=12r2(θ−sin⁡θ){\displaystyle S={\frac {1}{2}}r^{2}(\theta -\sin \theta )}, где θ{\displaystyle \textstyle \theta } — угол в радианах^[1]

Современные математики могут получить площадь круга с помощью методов интегрирования или вещественного анализа. Однако площадь круга изучалась ещё в Древней Греции. Гиппократ Хиосский в своих попытках квадрирования гиппократовых луночек) первым сформулировал утверждение: площадь круга пропорциональна квадрату его диаметра. Евдокс Книдский в IV веке до н. э. строго доказал это утверждение^[2]^[3]. Однако они не установили значения коэффициента пропорциональности.

Античные математики также безуспешно пытались решить задачу «квадратуры круга», то есть построения с помощью циркуля и линейки квадрата, равновеликого по площади заданному кругу. Проблемой занимались крупнейшие античные учёные — Анаксагор, Антифон, Брисон Гераклейский, Архимед и другие; неразрешимость этой задачи следует из неалгебраичности (трансцендентности) числа π{\displaystyle \pi }, которая была доказана в 1882 году Линдеманом^[4].

Архимед в III веке до н. э. использовал методы евклидовой геометрии, чтобы показать в своей книге «Измерение круга^[en]», что площадь круга равна площади прямоугольного треугольника, основание которого равно длине окружности, а высота равна радиусу окружности. В современных обозначениях, длина окружности равна 2πr{\displaystyle 2\pi r}, а площадь треугольника равна половине произведения основания на высоту, что даёт πr2.{\displaystyle \pi r^{2}.} Архимед уточнил значение числа π{\displaystyle \pi }:

31071<π<317{\displaystyle 3{\frac {10}{71}}<\pi <3{\frac {1}{7}}}

Для доказательства Архимед построил для круга вписанный и описанный 96-угольники и вычислил длины их сторон (см. ниже).

$3{\frac {10}{71}}<\pi <3{\frac {1}{7}}$

Круг, развёрнутый в треугольник

Средневековые европейские математики использовали для обоснования формулы площади круга метод неделимых. Представим себе разворачивание концентричных кругов бесконечно малой толщины в отрезки, получим прямоугольный треугольник с высотой r и основанием 2πr{\displaystyle 2\pi r} (основание получается из внешней окружности круга). Вычисление площади треугольника даст площадь круга:

Площадь = 12⋅{\displaystyle {1 \over 2}\cdot } основание ⋅{\displaystyle \cdot } высота = 12⋅2πr⋅r<=πr2{\displaystyle {1 \over 2}\cdot 2\pi r\cdot r<=\pi r^{2}}.

Предельный переход[править | править код]

Площадь правильного многоугольника равна половине периметра, умноженного на апофему (высоту). При увеличении числа сторон многоугольник стремится к кругу, а апофема стремится к радиусу. Это даёт основание считать, что площадь круга равна произведению половины длины окружности на радиус^[5], то есть π⋅r⋅r=πr2{\displaystyle \pi \cdot r\cdot r=\pi r^{2}}.

Доказательство Архимеда[править | править код]

Следуя Архимеду, сравним площадь круга с площадью прямоугольного треугольника, основание которого равно длине окружности, а высота равна радиусу. Если площадь круга не равна площади треугольника, она должна быть меньше или больше. Исключим оба варианта, что оставит только одну возможность — площади равны. Для доказательства будем использовать правильные многоугольники.

Не больше[править | править код]

$\pi \cdot r\cdot r=\pi r^{2}$

Круг с вписанными квадратом и восьмиугольником. Показан зазор

Предположим, что площадь круга C больше площади треугольника T = ¹⁄₂cr. Пусть E означает превышение площади. Впишем^[en] квадрат в окружность, чтобы все его четыре угла лежали на окружности. Между квадратом и окружностью четыре сегмента. Если общая их площадь G₄ больше E, делим каждую дугу пополам, что превращает вписанный квадрат в восьмиугольник и образует восемь сегментов с меньшим общим зазором, G₈. Продолжаем деление, пока общий зазор G_n не станет меньше E. Теперь площадь вписанного многоугольника P_n = C − G_n должна быть больше площади треугольника.

E=C−T>GnPn=C−Gn>C−EPn>T{\displaystyle {\begin{aligned}E&{}=C-T\\&{}>G_{n}\\P_{n}&{}=C-G_{n}\\&{}>C-E\\P_{n}&{}>T\end{aligned}}}

Но это ведёт к противоречию. Для доказательства проведём высоту из центра окружности на середину стороны многоугольника, её длина h меньше радиуса окружности. Пусть каждая сторона многоугольника имеет длину s, сумма всех сторон составит ns, и эта величина меньше длины окружности. Площадь многоугольника состоит из n равных треугольников высоты h с основанием s, что даёт ¹⁄₂nhs. Но h < r и ns < c, так что площадь многоугольника должна быть меньше площади треугольника ¹⁄₂cr, получили противоречие.

Не меньше[править | править код]

${\begin{aligned}E&{}=C-T\\&{}>G_{n}\\P_{n}&{}=C-G_{n}\\&{}>C-E\\P_{n}&{}>T\end{aligned}}$

Окружность с описанным квадратом и восьмиугольником. Показан зазор

Предположим, что площадь круга меньше площади треугольника. Пусть D означает разницу площадей. Описываем квадрат вокруг окружности, так что середины сторон лежат на ней. Если суммарный зазор между квадратом и окружностью G₄ больше D, срезаем углы касательными, превращая квадрат в восьмиугольник и продолжаем такие отсечения пока площадь зазора не станет меньше D. Площадь многоугольника P_n должна быть меньше T.

D=T−C>GnPn=C+Gn<C+DPn<T{\displaystyle {\begin{aligned}D&{}=T-C\\&{}>G_{n}\\P_{n}&{}=C+G_{n}\\&{}<C+D\\P_{n}&{}<T\end{aligned}}}

Это тоже приводит к противоречию. Каждый перпендикуляр, проведённый от центра круга к середине стороны, является радиусом, т.е. имеет длину r. А поскольку сумма сторон больше длины окружности, многоугольник из n одинаковых треугольников даст площадь, большую T. Снова получили противоречие.

Таким образом, площадь круга в точности равна площади треугольника.

Доказательство перегруппировкой[править | править код]

${\begin{aligned}D&{}=T-C\\&{}>G_{n}\\P_{n}&{}=C+G_{n}\\&{}<C+D\\P_{n}&{}<T\end{aligned}}$

Площадь круга после перегруппировки ${\begin{aligned}D&{}=T-C\\&{}>G_{n}\\P_{n}&{}=C+G_{n}\\&{}<C+D\\P_{n}&{}<T\end{aligned}}$

Анимация перегруппировки

Следуя Сато Мошуну ^[6] и Леонардо да Винчи ^[7], мы можем использовать вписанные правильные многоугольники другим способом. Положим, мы вписали шестиугольник. Разрежем шестиугольник на шесть треугольников, делая сечения через центр. Два противоположных треугольника содержат общие диаметры. Сдвинем теперь треугольники, чтобы радиальные стороны стали смежными. Теперь пара треугольников образует параллелограмм, в котором стороны шестиугольника образуют две противоположные стороны длиной

s. Две радиальные стороны становятся боковыми сторонами, а высота параллелограмма равна h (как в доказательстве Архимеда). Фактически, мы можем собрать все треугольники в один большой параллелограмм, располагая в ряд полученные параллелограммы (из двух треугольников). То же самое будет верно, если мы будем увеличивать число сторон. Для многоугольника с 2n сторонами параллелограмм будет иметь основание ns и высоту h. С ростом числа сторон длина основания параллелограмма увеличивается, стремясь к половине окружности, а высота стремится к радиусу. В пределе параллелограмм становится прямоугольником с шириной πr и высотой r.

**Приближения площади круга единичного радиуса перегруппировкой треугольников.**
многоугольник
n	сторона	основание	высота	площадь
4	1,4142136	2,8284271	0,7071068	2,0000000
6	1,0000000	3,0000000	0,8660254	2,5980762
8	0,7653669	3,0614675	0,9238795	2,8284271
10	0,6180340	3,0901699	0,9510565	2,9389263
12	0,5176381	3,1058285	0,9659258	3,0000000
14	0,4450419	3,1152931	0,9749279	3,0371862
16	0,3901806	3,1214452	0,9807853	3,0614675
96	0,0654382	3,1410320	0,9994646	3,1393502
∞	1/∞	π	1	π

Интегрирование[править | править код]

${\begin{aligned}D&{}=T-C\\&{}>G_{n}\\P_{n}&{}=C+G_{n}\\&{}<C+D\\P_{n}&{}<T\end{aligned}}$

Площадь круга путём интегрирования

Используя интегралы, мы можем просуммировать площадь круга, разделив его на концентрические окружности подобно луковице. Площадь бесконечно тонкого «слоя» радиуса t будет равна 2πt dt, то есть произведению длины окружности на толщину слоя. В результате получим элементарный интеграл для круга радиуса

Area(r)=∫0r2πtdt=[(2π)t22]t=0r=πr2.{\displaystyle {\begin{aligned}\mathrm {Area} (r)&{}=\int _{0}^{r}2\pi t\,dt\\&{}=\left[(2\pi ){\frac {t^{2}}{2}}\right]_{t=0}^{r}\\&{}=\pi r^{2}.\end{aligned}}}

Можно разбивать круг не на кольца, а на треугольники с бесконечно малым основанием. Площадь каждого такого треугольника равна 1/2 * r * dt. Суммируя (интегрируя) все площади этих треугольников, получим формулу круга:

Area(r)=∫02πr12rdt=[12rt]t=02πr=πr2.{\displaystyle {\begin{aligned}\mathrm {Area} (r)&{}=\int _{0}^{2\pi r}{\frac {1}{2}}r\,dt\\&{}=\left[{\frac {1}{2}}rt\right]_{t=0}^{2\pi r}\\&{}=\pi r^{2}.\end{aligned}}}

Для применения формулы площади круга необходимо знать с нужной точностью значение числа π{\displaystyle \pi }. Вычисления, проведённые Архимедом, были трудоёмкими, и он остановился на многоугольнике с 96 сторонами. Более быстрый метод использует идеи Снелла (1621), позднее развитые Гюйгенсом (1654) ^[8].

Метод удвоения Архимеда[править | править код]

Если задан круг, пусть u_n будет периметром вписанного правильного n-угольника, а U_n — периметром описанного правильного n-угольника. Тогда u_n и U_n являются нижней и верхней границей длины окружности, которые становятся точнее с ростом n, а их среднее значение (u_n + U_n)/2 становится особенно хорошей аппроксимацией длины окружности. Чтобы вычислить u_n и U_n для больших n, Архимед вывел следующие формулы:

u2n=U2nun{\displaystyle u_{2n}={\sqrt {U_{2n}u_{n}}}} (среднее геометрическое)

U2n=2UnunUn+un{\displaystyle U_{2n}={\frac {2U_{n}u_{n}}{U_{n}+u_{n}}}} (среднее гармоническое).

Начав с шестиугольника, Архимед удваивал n четыре раза, дойдя до 96-угольника, который дал ему хорошую аппроксимацию длины окружности круга.

В современных обозначениях можно воспроизвести эти вычисления (и пойти дальше). Для единичной окружности вписанный шестиугольник имеет периметр u₆ = 6, а описанный шестиугольник имеет периметр U₆ = 4√3. Удваиваем семь раз, получаем

**Удвоения Архимеда семь раз; n = 6×2^k.**
k	n	u_n	U_n	(u_n + U_n)/4
0	6	6,0000000	6,9282032	3,2320508
1	12	6,2116571	6,4307806	3,1606094
2	24	6,2652572	6,3193199	3,1461443
3	48	6,2787004	6,2921724	3,1427182
4	96	6,2820639	6,2854292	3,1418733
5	192	6,2829049	6,2837461	3,1416628
6	384	6,2831152	6,2833255	3,1416102
7	768	6,2831678	6,2832204	3,1415970

(здесь (u_n + U_n)/2 аппроксимирует длину единичной окружности, которая равна 2π, так что (u_n + U_n)/4 аппроксимирует π)

Последняя строка таблицы содержит ³⁵⁵⁄₁₁₃ — лучшее рациональное приближение, то есть не существует приближения лучшего этого со знаменателем до 113. Число ³⁵⁵⁄₁₁₃ является прекрасным приближением для π, нет рационального числа более близкого к π со знаменателем до 16604.^[9]

Улучшение Снелла-Гюйгенса[править | править код]

Снелл предложил (а Гюйгенс доказал) более тесные границы, чем у Архимеда:

n3sin⁡πn2+cos⁡πn<π<n[2sin⁡π3n+tan⁡π3n].{\displaystyle n{\frac {3\sin {\frac {\pi }{n}}}{2+\cos {\frac {\pi }{n}}}}<\pi <n[2\sin {\frac {\pi }{3n}}+\tan {\frac {\pi }{3n}}].}

Для n = 48 формула даёт приближение лучше (около 3,14159292), чем метод Архимеда для n = 768.

Развитие формулы удваивания Архимеда[править | править код]

Круг с подобными треугольниками, описанным, вписанным и дополнительным

Пусть одна сторона вписанного правильного n-угольника имеет длину s_n и пусть точки A и B — её концы. Пусть A′ — противоположная A точка на окружности, так что A′A является диаметром, а A′AB является вписанным треугольником, опирающимся на этот диаметр. По теореме Фалеса этот треугольник является прямоугольным (угол B прямой). Пусть длина A′B равна c_n и эту длину будем называть дополнением s_n. Тогда c_n²+s_n² = (2r)². Пусть точка C делит дугу AB пополам, и пусть C′ является противоположной C точкой окружности. Тогда длина CA равна s_2n, длина C′A равна c_2n, а C′CA снова является прямоугольным треугольником, опирающимся на диаметр C′C. Поскольку C делит дугу AB пополам, диаметр C′C перпендикулярен хорде AB, которую он пересекает, скажем, в точке P. Треугольник C′AP тогда прямоуголен и подобен C′CA, поскольку у них общий угол C′. Получаем, что все три соответствующие стороны находятся в одной и той же пропорции. В частности, мы имеем C′A : C′C = C′P : C′A и AP : C′A = CA : C′C. Центр окружности O делит A′A пополам, так что треугольник OAP подобен A′AB и длина OP равна половине длины A′B. В результате получаем

c2n2=(r+12cn)2rc2n=sns2n.{\displaystyle {\begin{aligned}c_{2n}^{2}&{}=\left(r+{\frac {1}{2}}c_{n}\right)2r\\c_{2n}&{}={\frac {s_{n}}{s_{2n}}}.\end{aligned}}}

В первом равенстве отрезок C′P равен сумме C′O+OP, что равно r+¹⁄₂c_n, а отрезок C′C является диаметром и его длина равна 2r. Для единичного круга получаем знаменитую формулу удвоения Людольфа Ван Цейлена

c2n=2+cn.{\displaystyle c_{2n}={\sqrt {2+c_{n}}}.}

Если мы теперь построим правильный описанный n-угольник со стороной ″B″, параллельной AB, то OAB и OA″B″ являются подобными с отношением подобия A″B″ : AB = OC : OP. Обозначим описанную сторону S_n, тогда отношение превращается в S_n : s_n = 1 : ¹⁄₂c_n. (Мы снова используем факт, что OP равен половине A′B.) Получаем

cn=2snSn.{\displaystyle c_{n}=2{\frac {s_{n}}{S_{n}}}.}

Обозначим периметр вписанного многоугольника через u_n = ns_n, а описанного через U_n = nS_n. Комбинируя равенства, получим

c2n=sns2n=2s2nS2n,{\displaystyle c_{2n}={\frac {s_{n}}{s_{2n}}}=2{\frac {s_{2n}}{S_{2n}}},}

так что

u2n2=unU2n.{\displaystyle u_{2n}^{2}=u_{n}U_{2n}.}

Получили среднее геометрическое.

Можно также вывести

2s2nS2nsns2n=2+2snSn,{\displaystyle 2{\frac {s_{2n}}{S_{2n}}}{\frac {s_{n}}{s_{2n}}}=2+2{\frac {s_{n}}{S_{n}}},}

или

2U2n=1un+1Un.{\displaystyle {\frac {2}{U_{2n}}}={\frac {1}{u_{n}}}+{\frac {1}{U_{n}}}.}

Получили среднее гармоническое.

Аппроксимация случайными бросаниями[править | править код]

${\frac {2}{U_{2n}}}={\frac {1}{u_{n}}}+{\frac {1}{U_{n}}}.$

Площадь единичного круга методами Монте-Карло. После 900 бросаний получаем 4×⁷⁰⁹⁄₉₀₀ = 3,15111…

Если более эффективные методы недоступны, можно прибегнуть к «бросанию дротиков». Этот метод Монте-Карло использует факт, что при случайных бросаниях точки равномерно распространяются по площади квадрата, в котором расположен круг, число попаданий в круг приближается к отношению площади круга на площадь квадрата. Следует принимать этот метод как последнюю возможность вычисления площади круга (или фигуры любой формы), поскольку для получения приемлемой точности требует огромного числа испытаний. Для получения точности 10⁻ⁿ необходимо около 100ⁿ случайных испытаний ^[10].

Как мы видели, разбив диск на бесконечное число кусков мы можем из них затем собрать прямоугольник. Интересный факт был открыт относительно недавно Лацковичем ^[11], что мы можем разбить круг на большое, однако конечное число кусков, а затем перегруппировать их в квадрат той же площади. Сам вопрос о таком конечном разбиении носит название «Квадратура круга Тарского».

Мы можем растянуть круг до формы эллипса. Поскольку это растяжение является линейным преобразованием плокости, оно изменяет площадь, но сохраняет отношения площадей. Этот факт можно использовать для вычисления площади произвольного эллипса, отталкиваясь от площади круга.

Пусть единичный эллипс описан квадратом со стороной 2. Преобразование переводит круг в эллипс путём сжатия или растяжения горизонтального и вертикального диаметров до малой и большой оси эллипса. Квадрат становится прямоугольником, описанным вокруг эллипса. Отношение площади круга к площади квадрата равно π/4, и отношение площади эллипса к площади прямоугольника будет тоже π/4. Если a и b — длины малой и большой осей эллипса. Площадь прямоугольника будет равна ab, а тогда площадь эллипса — πab/4.

Мы можем распространить аналогичные техники и на большие размерности. Например, если мы хотим вычислить объём внутри сферы, и мы знаем формулу для площади сферы, мы можем использовать приём, аналогичный «луковичному» подходу для круга.

↑ ¹ ² Справочник по элементарной математике, 2006, с. 342.
↑ Ван дер Варден. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции. — М.: Наука, 1959. — С. 204. — 456 с.
↑ История математики. С древнейших времен до начала Нового времени // История математики / Под редакцией А. П. Юшкевича, в трёх томах. — М.: Наука, 1970. — Т. I. — С. 102.
↑ Белозеров С. Е. Пять знаменитых задач древности. История и современная теория. — Ростов: изд-во Ростовского университета, 1975. — С. 144—168. — 320 с.
↑ Hill, George. Лекции по геометрии для начинающих, страница 124 (1894).
↑ Smith, Mikami, 1914.
↑ Beckmann, 1976.
↑ Gerretsen, Verdenduin, 1983.
↑ Не все лучшие рациональные приближения сводятся к непрерывным дробям!
↑ Thijsse, 2006.
↑ Laczkovich, 1990.

Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — М.: АСТ, 2006. — 509 с. — ISBN 5-17-009554-6.
Archimedes в переводе Томаса Хита. The Works of Archimedes. — Dover, c. 260 BCE, год публикации 2002. — С. 91–93. — ISBN 978-0-486-42084-4.
Petr Beckmann. A History of Pi. — St. Martin’s Griffin, 1976. — ISBN 978-0-312-38185-1.
J. Gerretsen, P. Verdenduin. Fundamentals of Mathematics, Volume II: Geometry. — MIT Press, 1983. — С. 243–250. — ISBN 978-0-262-52094-2.
Serge Lang. Math! : Encounters with High School Students. — Springer-Verlag, 1985. — ISBN 978-0-387-96129-3.
Miklós Laczkovich. Equidecomposability and discrepancy: A solution to Tarski’s circle squaring problem // Journal für die reine und angewandte Mathematik. — 1990. — Т. 404. — С. 77–117.
David Eugene Smith, Yoshio Mikami. A history of Japanese mathematics. — Chicago: Open Court Publishing, 1914. — С. 130–132. — ISBN 978-0-87548-170-8.
J. M.Thijsse. Computational Physics. — Cambridge University Press, 2006. — С. 273. — ISBN 978-0-521-57588-1.

Площадь круга — формулы, примеры расчетов

Круг – это плоская фигура, которая представляет собой множество точек равноудаленных от центра. Все они находятся на одинаковом расстоянии и образуют собой окружность.

Отрезок, который соединяет центр круга с точками его окружности, называется радиусом. В каждой окружности все радиусы равны между собой. Прямая, соединяющая две точки на окружности и проходящая через центр называется диаметром. Формула площади круга рассчитывается с помощью математической константы – числа π..

Это интересно: Число π. представляет собой соотношение длины окружности к длине ее диаметра и является постоянной величиной. Значение π = 3,1415926 получило применение после работ Л. Эйлера в 1737 г.

Площадь окружности можно вычислить через константу π. и радиус окружности. Формула площади круга через радиус выглядит так:

$S={pi}R^2$ $S={pi}R^2$ Рассмотрим пример расчета площади круга через радиус. Пусть дана окружность с радиусом R = 4 см. Найдем площадь фигуры.
$S={3,14}*4^2={3,14}*16=50,24$

Площадь нашей окружности будет равна 50,24 кв. см.

Существует формула площади круга через диаметр. Она также широко применяется для вычисления необходимых параметров. Данные формулы можно использовать для нахождения площади треугольника по площади описанной окружности.

$S={pi/4} d^2$ $S={pi}R^2$ Рассмотрим пример расчета площади круга через диаметр, зная его радиус. Пусть дана окружность с радиусом R = 4 см. Для начала найдем диаметр, который, как известно, в два раза больше радиуса.
d=2R

Теперь используем данные для примера расчета площади круга по приведенной выше формуле:
$S={{3,14}/4 }*8^2=0,785*64=50,24$

Как видим, в результате получаем тот же ответ, что и при первых расчетах.

Знания стандартных формул расчета площади круга помогут в дальнейшем легко определять площадь секторов и легко находить недостающие величины.

Мы уже знаем, что формула площади круга рассчитывается через произведение постоянной величины π на квадрат радиуса окружности. Радиус можно выразить через длину окружности и подставить выражение в формулу площади круга через длину окружности: R=l/2pi
Теперь подставим это равенство в формулу расчета площади круга и получим формулу нахождения площади круга, через длину окружности

$S=pi{(l/2pi)}^2=l^2/{4pi}$

$S={pi}R^2$ Рассмотрим пример расчета площади круга через длину окружности. Пусть дана окружность с длиной l = 8 см. Подставим значение в выведенную формулу:
$S={8^2}/{4*3,14}=64/{12,56}=5$

Итого площадь круга будет равна 5 кв. см.

Площадь круга описанного вокруг квадрата

$S={8^2}/{4*3,14}=64/{12,56}=5$
Очень легко можно найти площадь круга описанного вокруг квадрата.

Для этого потребуется только сторона квадрата и знание простых формул. Диагональ квадрата будет равна диагонали описанной окружности. Зная сторону a ее можно найти по теореме Пифагора: отсюда $d=sqrt{2a^2}$ .
После того, как найдем диагональ – мы сможем рассчитать радиус: R=d/2 .
И после подставим все в основную формулу площади круга описанного вокруг квадрата: $S=pi{R^2}$

$S={pi}R^2$ Рассмотрим пример расчета площади круга, описанного вокруг квадрата.
Задача: дан квадрат, вписанный в круг. Его сторона a = 4 см. Найдите площадь окружности.
Для начала рассчитаем длину диагонали d.
$d=sqrt{2*{4^2} }=sqrt{2*16}=4sqrt{2}$

Теперь подставляем данные в формулу
$S=3,14*(2sqrt{2})^2=8*3,14=25,12$

Зная несколько простых правил и теорему Пифагора, мы смогли рассчитать площадь описанной вокруг квадрата окружности.

Формула площади круга через диаметр или радиус или длину окружности.

Круг это плоская фигура, все точки которой, расположены на любом расстоянии от определенной точки (центр круга) но не больше заданной длины (радиус).
Радиус круга — отрезок, соединяющий центр окружности и любую, максимально удаленную от центра точку круга.
Диаметр круга — отрезок, соединяющий две любые точки максимально удаленные от центра круга и проходящий через этот центр. Диаметр, в два раза больше радиуса

Зная диаметр

или радиус круга или длину окружности, можно найти его площадь.

r — радиус круга

D — диаметр круга

π ≈ 3.14

Формула площади круга, (S):

Решения задач

на тему: Площадь круга

Калькулятор для расчета площади круга через радиус

Калькулятор для расчета площади круга через диаметр

L — длина окружности

О — центр круга

π ≈ 3.14

Формула площади круга если известна длина окружности, (S):

Решения задач

на тему: Площадь круга

Калькулятор для расчета площади круга через длину

Подробности: Автор: Сергей Кондратов; Опубликовано: 07 сентября 2011; Обновлено: 09 ноября 2017

Площадь круга

Площадь круга, формулы для вычисления площади при различных исходных данных и калькулятор для решения онлайн. Площадь круга — это численная характеристика, характеризующая размер плоскости, ограниченной линией окружности. Вычислить площадь круга можно с помощью числа Пи и радиуса окружности, или с помощью других известных исходных данных.

Наш калькулятор поможет вам бесплатно в режиме онлайн вычислить площадь круга или проверить уже выполненные вычисления.

1
Площадь круга через радиус

r — радиус
… подготовка …

2
Площадь круга через диаметр

D — диаметр
… подготовка …

3
Площадь круга по длине окружности

— длина окружности
… подготовка …

4
Площадь круга через вписанный в круг квадрат

a — сторона
… подготовка …

5
Площадь круга вписанного в квадрат

A — сторона
… подготовка …

6
Площадь круга описанного около произвольного треугольника

Данная формула применима только, если вокруг треугольника можно описать круг, то есть все три вершины треугольника должны лежать на линии окружности. Треугольник в данном случае может быть любым.
Для вычисления площади круга, предварительно рассчитаем полупериметр треугольника
a — сторона
b — сторона
c — сторона
… подготовка …

7
Площадь круга описанного около равностороннего треугольника

a — сторона
… подготовка …

8
Площадь круга описанного около равностороннего треугольника, вычисляемая по высоте треугольника

h — высота
… подготовка …

9
Площадь круга описанного около равнобедренного треугольника

a — сторона
b — основание
… подготовка …

10
Площадь круга описанного около прямоугольного треугольника

a — сторона
b — сторона
… подготовка …

11
Площадь круга вписанного в равнобедренный треугольник

a — сторона
b — основание
… подготовка …

12
Площадь круга вписанного в равнобедренный треугольник, вычисляемая по боковым сторонам треугольника и углу между ними

b — сторона
α — угол между сторонами
… подготовка …

13
Площадь круга вписанного в прямоугольный треугольник

a — сторона
b — сторона
c — сторона
… подготовка …

14
Площадь круга вписанного в прямоугольный треугольник, вычисляемая по стороне и углу

b — сторона
α — угол при основании
… подготовка …

15
Площадь круга вписанного в равносторонний треугольник

a — сторона
… подготовка …

16
Площадь круга вписанного в равнобедренную трапецию, вычисленная по основанию трапеции и углу при основании

b — сторона
α — угол при основании
… подготовка …

17
Площадь круга описанного около равнобедренной трапеции, рассчитанная по боковым сторонам трапеции, ее диагонали и основанию

Для вычисления площади круга, предварительно рассчитаем полупериметр треугольника
ABC
a — сторона
c — сторона
d — диагональ
… подготовка …

18
Площадь круга описанного около прямоугольника

a — сторона
b — сторона
… подготовка …

19
Площадь круга описанного около правильного многоугольника

a — сторона
N — количество сторон многоугольника
… подготовка …

20
Площадь круга описанного около правильного шестиугольника

a — сторона
… подготовка …

Определения
Круг – это геометрическая плоская фигура, ограниченная линией состоящей из множества точек равноудаленных от одной точки – центра круга. Кривая замкнутая линия проведенная через равноудаленные точки, образует окружность.
Диаметр круга – это отрезок в виде прямой линии, проходящей через центр окружности и соединяющий две точки лежащие на окружности.
Радиус круга – это прямой отрезок соединяющий центр окружности с любой точкой лежащей на окружности.
Площадь – это численная характеристика, характеризующая размер плоскости, ограниченной замкнутой геометрической фигурой.
Площадь измеряется в единицах измерения в квадрате: км²
, м², см², мм² и т.д.

Площадь круга | Онлайн калькуляторы, расчеты и формулы на GELEOT.RU
Для того чтобы найти площадь круга, существует единственная формула, которую нужно запомнить – это произведение числа π на квадрат радиуса.
Доказательством этой формулы будет служить следующий расчет. На чертеже внутри и снаружи круга рисуем правильный многоугольник – многоугольник с равными сторонами.

Из центра круга проводим радиусы в указанные вершины многоугольников. Радиусы во вписанном многоугольнике делят его на определенное количество n одинаковых равнобедренных треугольников. Таким образом, площадь вписанного многоугольника – это n площадей треугольников S_в=nS_∆. Тогда как площадь каждого треугольника, исходя из его свойств, равна . Так как конгруэнтные стороны a этого треугольника являются радиусами, то формула приобретает вид , а формула площади всего многоугольника – , считая сумму всех сторон nc, как периметр многоугольника P. Аналогично получаем площадь описанного многоугольника: . Если считать, что количество nc, как сторон многоугольника стремится к бесконечности, то его форма максимально приближается к кругу, и периметр становится близок по значению к длине окружности, а cosα стремится к 1. В этом случае обе формулы – и для вписанного, и для описанного многоугольника приобретают следующий вид:
Поскольку радиус тесно связан отношениями с диаметром и длиной окружности, то путем нехитрых замен можно также вычислить площадь круга через диаметр или длину окружности.
Диаметр – это удвоенный радиус, следовательно, подставляя его в формулу вместо последнего, нужно разделить его обратно на два. Так как в первоначальной формуле S=πr² радиус возводится во вторую степень, полученная половина диаметра также должна будет быть в квадрате, и это уже будет выглядеть как .
Длина окружности представляет собой удвоенное произведение радиуса и числа π: P=2πr, обратным методом получаем, что радиус равен длине окружности, разделенной на его множитель: . Подставляя это в основную формулу, не забываем возвести выражение во вторую степень, и получаем, что площадь круга через длину окружности равна .
Площадь круга / Длина окружности и площадь круга / Справочник по геометрии 7-9 класс
Главная

Справочники

Справочник по геометрии 7-9 класс

Длина окружности и площадь круга

Площадь круга

Круг — часть плоскости, ограниченная окружностью. Круг радиуса с центром содержит точку и все точки плоскости, которые находятся от точки на расстоянии, не большем .
Впишем в окружность, ограничивающую круг, правильный — угольник А₁А₂А₃….A_n:
Так как данный многоугольник целиком содержится в данном круге, то площадь данного круга больше площади данного многоугольника. Если мы в данный многоугольник впишем окружность радиуса , то площадь круга, ограниченного этой окружностью, меньше площади данного многоугольника , потому что данный круг полностью содержится в многоугольнике. Значит, мы можем записать, что
(1)
Теперь неограниченно будем увеличивать число сторон многоугольника. Нам известно, что радиус вписанной в правильный многоугольник окружности, можно вычислить по формуле . Если стремится к бесконечности, то отношение будет стремится к нулю, а значит будет стремится к единице, а значит, радиус вписанной окружности будет стремиться к радиусу описанной окружности . Другими словами, при неограниченном увеличении числа сторон многоугольника вписанная в него окружность «стремится» к описанной окружности, а значит, площадь круга, ограниченного вписанной окружностью, стремится к площади круга, ограниченного описанной окружностью, , значит, учитывая неравенство (1), получим, что при неограниченном увеличении числа сторон многоугольника, площадь многоугольника стремится к площади круга , ограниченного описанной около данного многоугольника окружностью.
Пусть — периметр многоугольника А₁А₂А₃….A_n, тогда площадь данного многоугольника вычисляется по формуле
Так как при неограниченном увеличении сторон многоугольника радиус вписанной окружности стремится к радиусу описанной окружности , а периметр данного многоугольника стремится к длине окружности , а площадь многоугольника стремится к площади круга . Значит,
Итак, площадь круга радиуса вычисляется по формуле:
Поделись с друзьями в социальных сетях:
Советуем посмотреть:
Правильный многоугольник
Окружность, описанная около правильного многоугольника
Окружность, вписанная в правильный многоугольник
Формулы для вычисления площади правильного многоугольника, его стороны и радиуса вписанной окружности
Построение правильных многоугольников
Длина окружности
Площадь кругового сектора
Длина окружности и площадь круга
Правило встречается в следующих упражнениях:
7 класс
Задание 1118, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1123, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1126, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1135, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1139, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1145, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1224, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 19, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1248, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
Задание 1253, Атанасян, Бутузов, Кадомцев, Позняк, Юдина, Учебник
© budu5.com, 2020

Пользовательское соглашение

Copyright