面积公式的导出包括朴素的极限、积分思想(无限切割累积至无穷小)、微积分思想。 当然,该公式中含有,当然以圆周公式2r为基础。
1 圆面积夹逼于内切和外四边形
如下图所示,圆的面积必须大于内接四边形的面积:小于外接四边形的面积
比较近
系数分别为2和4,周长为半径为,呈线性关系。 圆的面积是多少?
2 化圆为长方形
如下图所示,分割圆后,可以组合成近似长方形。
3 化圆为n个三角形
如下图所示,首先从一个常数开始,分为24个扇形。
扩展到n个扇形:
4 化圆为三角
日元可以分成n个大小较小的圆环,堆积成一个三角形:
圆环面积长方形面积
n时,将这些圆环的面积合计为圆的面积。
用微积分解释的话
5 利用极限
首先让我们来看看如何使用三角函数求出圆内三角形的面积。 下图:
S_蓝色三角形=
三角形不断分割,变为无限小,利用极限合计,得到圆的面积公式。
其中利用极限进行计算:
也可以按照以下步骤进行推论。
n 时,为a0
如上分割三角形,其实也是分割正n边形的思想,一个正n边形对应n个相同的三角形:
换句话说,这是一种古老的切圆术:
6 利用微积分
日元的中心在原点,半径为的圆方程式为
与当时是一对一的对应关系,从函数基本的微积分知识可以看出,求积分时就是求半圆的面积。 因此,可以看出,利用对称性,可以通过第一源积分法等方法求出该积分的值,最终
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