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圆的面积公式是怎么得到的?(圆的面积公式)

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。或者,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?其实圆面积公式(s = r ^ 2)是可以用数学方法严格证明的,中国古代和古希腊的数学家都证明过这个公式。面积公式的证明方法有很多。这里有几个简单的例子。

(1)限制方法1

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趋于无穷大时,也就是圆被分成无穷多个相等的部分,那么四边形就会变成一个矩形。显然,这个矩形的长度是半圆周长(r),宽度是圆的半径(r)。这个矩形的面积等于圆的面积,所以圆面积的公式是:S=r?r=r^2。

然而,要完成这一证明,首先需要证明循环信息资源的网络长度公式(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的常数,这个常数叫做圆周率。

(2)极限方法2

将圆分成n等份,连接每个扇区中半径与圆的交点。并且假设每个扇形的中心角是2,那么2 = 2 = 2/n ^ n。

检查其中一个三角形,OAB。根据三角函数,OC=rcos,AB = 2rsin,三角形OAB的面积为:

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)积分法1

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

(4)积分法2

如果把圆分成无数个厚度为dr的薄环,那么每个环的面积为2rdr,通过积分可以得到:

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。

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