Как работает Circle Calculator?
Circle Calculator — это простой калькулятор для вычисления окружности, диаметра, площади и других атрибутов круга. С помощью Circle Calculator вы можете легко ввести известную информацию о круге (радиус, диаметр, периметр или площадь), а затем нажать кнопку Calculate, чтобы вывести дополнительную информацию о круге.
Что такое круг?
Круг — это геометрическая фигура, определение которой основано на двух элементах: центре и радиусе:
Центр: Центр окружности — это центральная точка окружности, все точки которой равноудалены от этой точки.
Радиус: Радиус — это расстояние от центра окружности до любой точки окружности. Все радиусы окружности имеют одинаковую длину.
Исходя из этих элементов, окружность можно определить следующим образом:
Геометрическое определение: множество всех точек, которые равноудалены от заданной точки (центра окружности), это расстояние называется радиусом.
Алгебраическое определение: в декартовой системе координат окружность можно определить следующим уравнением:
{ \color{Orange} (x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 }
где{ \color{Orange} (h, k)}
— координаты центра окружности,{ \color{Orange} r }
— радиус, и{ \color{Orange} (x, y)}
— координаты любой точки на окружности.Топологическое определение: В топологии круг можно представить как замкнутую кривую, образованную последовательными вращениями отрезка прямой на 360 градусов.
Параметрическое уравнение: Параметрическое уравнение окружности имеет вид:
{ \color{Orange} x = h + r \cos(\theta)}
{ \color{Orange} y = k + r \sin(\theta)}
Где{ \color{Orange} \theta }
— это параметр, указывающий угол (обычно в радианах) от центра окружности до точки на окружности.Определение полярных координат: В полярной системе координат окружность может быть определена следующим уравнением:
{ \color{Orange} r = \text{константа} }
.
Здесь{ \color{Orange} r }
— это расстояние от начала координат до любой точки окружности, т.е. радиус.
Эти определения описывают окружность с разных точек зрения, но все они основаны на центральной симметрии окружности и свойстве, что все точки равноудалены от центра.
Вычисление окружности
Знание радиуса круга
Зная радиус круга { \color{Orange} r }
, диаметр { \color{Orange} d }
, окружность { \color{Orange} C }
и площадь { \color{Orange} A }
круга можно вычислить следующим образом:
диаметр
{ \color{Orange} d }
:
{ \color{Orange} d = 2r }
.окружность
{ \color{Orange} C}
:
{ \color{Orange} C = 2\pi r }
Площадь
{ \color{Orange} A }
:
{ \color{Orange} A = \pi r^2 }
где { \color{Orange} \pi }
— это окружность круга, которая приблизительно равна 3.14159.
Например, если радиус окружности равен 5 единицам, то:
- Диаметр
{ \color{Orange} d }
будет{ \color{Orange} 2 \times 5 = 10 }
единиц. - Окружность
{ \color{Orange} C}
будет{ \color{Orange} 2 \times \pi \times 5 \approx 2 \times 3.14159 \times 5 \approx 31.4159 }
. - Площадь
{ \color{Orange} A }
будет{ \color{Orange} \pi \times 5^2 \approx 3.14159 \times 25 \approx 78.5398 }
квадратных единиц.
Знание диаметра круга
Зная диаметр круга { \color{Orange} d }
, можно вычислить радиус { \color{Orange} r }
, окружность { \color{Orange} C }
и площадь { \color{Orange} A }
круга следующим образом:
радиус \\
{ \color{Orange} r}
:
{ \color{Orange} r = \frac{d}{2} }
окружность
{ \color{Orange} C }
:
{ \color{Orange} C = \pi d }
.площадь
{ \color{Orange} A }
:
{ \color{Orange} A = \frac{\pi d^2}{4} }
.
где { \color{Orange} \pi }
— окружность круга, которая приблизительно равна 3.14159.
Например, если диаметр окружности равен 10 единицам, то:
- Радиус
{ \color{Orange} r }
будет{ \color{Orange} \frac{10}{2} = 5 }
единиц. - Окружность
{ \color{Orange} C }
будет{ \color{Orange} \pi \times 10 \approx 31.4159 }
. - Площадь
{ \color{Orange} A }
будет{ \color{Orange} \frac{\pi \times 10^2}{4} \approx \frac{3.14159 \times 100}{4} \approx 78.5398 }
квадратных единиц.
Окружность известного круга
Зная окружность круга { \color{Orange} C }
, мы можем использовать следующие формулы для вычисления радиуса { \color{Orange} r }
, диаметра { \color{Orange} d }
и площади { \color{Orange} A }
круга:
Радиус
{ \color{Orange} r }
:
он получается из формулы периметра{ \color{Orange} C = 2\pi r }
:
{ \color{Orange} r = \frac{C}{2\pi} }
.Диаметр
{ \color{Orange} d }
:
Диаметр в два раза больше радиуса, поэтому:
{ \color{Orange} d = 2r }
{ \color{Orange} d = 2 \times \frac{C}{2\pi} }
{ \color{Orange} d = \frac{C}{\pi} }
Площадь
{ \color{Orange} A }
:
Формула площади имеет вид:
{ \color{Orange} A = \pi r^2 }
Подставьте выражение для радиуса{ \color{Orange} r }
:
{ \color{Orange} A = \pi \left(\frac{C}{2\pi}\right)^2 }
{ \color{Orange} A = \frac{C^2}{4\pi} }
Например, если окружность равна { \color{Orange} 31,4159 }
единиц (примерно равна { \color{Orange} 2\pi \times 5 }
), то:
- Радиус
{ \color{Orange} r }
будет{ \color{Orange} \frac{31.4159}{2\pi} \approx 5 }
единиц. - Диаметр
{ \color{Orange} d }
будет{ \color{Orange} \frac{31.4159}{\pi} \approx 10 }
единиц. - Площадь
{ \color{Orange} A }
будет{ \color{Orange} \frac{31.4159^2}{4\pi} \approx 78.5398 }
квадратных единиц.
Известная площадь круга
Зная площадь круга { \color{Orange} A }
, мы можем использовать следующие формулы для вычисления радиуса { \color{Orange} r }
, диаметра { \color{Orange} d }
и окружности { \color{Orange} C }
круга:
Радиус
{ \color{Orange} r }
:
он получается из формулы площади{ \color{Orange} A = \pi r^2 }
:
{ \color{Orange} r = \sqrt{\frac{A}{\pi}} }
.диаметр
{ \color{Orange} d }
:
Диаметр в два раза больше радиуса, поэтому:
{ \color{Orange} d = 2r }
{ \color{Orange} d = 2 \times \sqrt{\frac{A}{\pi}} }
].Периметр
{ \color{Orange} C }
:
Формула периметра имеет вид:
{ \color{Orange} C = 2\pi r }
Подставьте выражение для радиуса{ \color{Orange} r }
:
{ \color{Orange} C = 2\pi \times \sqrt{\frac{A}{\pi}} }
{ \color{Orange} C = 2\sqrt{\pi A} }
Например, если площадь круга равна { \color{Orange} 78,5398 }
квадратных единиц (примерно равна { \color{Orange} \pi \times 5^2 }
), то:
- Радиус
{ \color{Orange} \sqrt{\frac{78.5398}{\pi}} \approx 5 }
единиц. - Диаметр
{ \color{Orange} d }
будет{ \color{Orange} 2 \ раза \sqrt{\frac{78.5398}{\pi}}\approx 10 }
единиц. - Окружность
{ \color{Orange} C}
будет{ \color{Orange} 2\sqrt{\pi \times 78.5398} \approx 31.4159 }
.
Эта статья также доступна на следующих языках: 简体中文 (Китайский (упрощенный)) English (Английский) 日本語 (Японский) 한국어 (Корейский) Русский Español (Испанский) Deutsch (Немецкий)