Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Окружность (C - черный) круга с диаметром (D - голубым), радиусом (R - красным) и центром (O - пурпурным). Окружность = π × диаметр = 2 π × радиус.

В геометрии , то длина окружности (от латинского circumferens , что означает «носить вокруг») является периметр из круга или эллипса . [1] Таким образом, длина окружности равна длине дуги окружности, как если бы она была раскрыта и выпрямлена до отрезка линии . [2] В более общем смысле, периметр - это длина кривой вокруг любой замкнутой фигуры. Окружность может также относиться к самой окружности, то есть, локус , соответствующий краю о наличии диска .

Круг [ править ]

Окружность круга - это расстояние вокруг него, но если, как во многих элементарных методах лечения, расстояние определяется в терминах прямых линий, это не может использоваться в качестве определения. При этих обстоятельствах окружность круга может быть определена как предел периметров вписанных правильных многоугольников, поскольку количество сторон неограниченно увеличивается. [3] Термин «окружность» используется при измерении физических объектов, а также при рассмотрении абстрактных геометрических форм.

Когда диаметр круга равен 1, его длина равна π .
Когда радиус круга равен 1 (называется единичным кругом), его длина окружности равна 2 π .

Отношения с π [ править ]

Окружность круга относятся к одной из наиболее важных математических констант . Эта константа , пи , представлена греческой буквой π . Первые несколько десятичных цифр числового значения π равны 3,141592653589793 ... [4] Пи определяется как отношение длины окружности C к ее диаметру d :

Или, что то же самое, как отношение длины окружности к удвоенному радиусу . Вышеупомянутая формула может быть преобразована для вычисления длины окружности:

Математическая константа π используется повсеместно в математике, инженерии и науке.

В « Измерении круга», написанном около 250 г. до н.э., Архимед показал, что это отношение ( C / d , поскольку он не использовал имя π ) было больше 3.10/71 но менее 31/7путем вычисления периметров вписанного и описанного правильного многоугольника из 96 сторон. [5] Этот метод аппроксимации π использовался веками, получая большую точность за счет использования многоугольников с все большим и большим количеством сторон. Последний такой расчет был выполнен в 1630 году Кристофом Гринбергером, который использовал многоугольники с 10 40 сторонами.

Эллипс [ править ]

Окружность используется некоторыми авторами для обозначения периметра эллипса. Не существует общей формулы для длины окружности эллипса в терминах большой и малой полуосей эллипса, в которой используются только элементарные функции. Однако есть приблизительные формулы по этим параметрам. Одно из таких приближений, принадлежащих Эйлеру (1773), для канонического эллипса,

является

Некоторые нижние и верхние границы окружности канонического эллипса равны [6]

Здесь верхняя границы является окружностью вписанной концентрической окружности , проходящей через концы большой оси эллипса, а нижняя гранью является периметром из вписанного ромба с вершинами на концах больших и малых осей.

Окружность эллипса может быть точно выражена через полный эллиптический интеграл второго рода . [7] Точнее, имеем

где снова - длина большой полуоси и - эксцентриситет

График [ править ]

В теории графов окружность графа относится к самому длинному (простому) циклу, содержащемуся в этом графе. [8]

См. Также [ править ]

  • Длина дуги
  • Площадь
  • Изопериметрическое неравенство

Ссылки [ править ]

  1. ^ Государственный университет Сан-Диего (2004). «Периметр, площадь и окружность» (PDF) . Эддисон-Уэсли . Архивировано из оригинального (PDF) 6 октября 2014 года.
  2. ^ Беннетт, Джеффри; Бриггс, Уильям (2005), Использование и понимание математики / Подход количественного мышления (3-е изд.), Addison-Wesley, p. 580, ISBN 978-0-321-22773-7
  3. Перейти ↑ Jacobs, Harold R. (1974), Geometry , WH Freeman and Co., p. 565, ISBN 0-7167-0456-0
  4. ^ Слоан, Н. Дж. А. (ред.). «Последовательность A000796» . Он -лайн энциклопедия целочисленных последовательностей . Фонд OEIS.
  5. ^ Кац, Виктор Дж. (1998), История математики / Введение (2-е изд.), Аддисон-Уэсли Лонгман, стр. 109 , ISBN 978-0-321-01618-8
  6. ^ Jameson, GJO (2014). «Неравенства по периметру эллипса». Математический вестник . 98 (499): 227–234. DOI : 10.2307 / 3621497 . JSTOR 3621497 . 
  7. ^ Almkvist, Герт; Берндт, Брюс (1988), "Гаусс, Landen, Ramanujan арифметический-геометрическое среднее, эллипсы, π , и Ladies Diary", American Mathematical Monthly , 95 (7): 585-608, DOI : 10,2307 / 2323302 , JSTOR 2323302 , Руководство 0966232 , S2CID 119810884   
  8. ^ Харари, Frank (1969), теории графов , Addison-Wesley, стр. 13, ISBN 0-201-02787-9

Внешние ссылки [ править ]

  • Numericana - Окружность эллипса