圆
圆
圆 ()的第一个定义是:根据欧几里得的《几何原本》,在同一平面内到定点 formula_1 的距离等于定长 formula_2 的点的集合。此定点 formula_1 称为圆心(center of a circle),此定长 formula_2 称为半径(radius)。
圆的第二个定义是:平面内一动点到两定点的距离的比,等于一个不为1的常数,则此动点的轨迹是圆;此圆属于(circles of Apollonius)。
历史.
古代人最早是从太阳、阴历十五的月亮得到圆的概念的。在一万八千年前的山顶洞人曾经在兽牙、砾石和石珠上钻孔,那些孔有的就很像圆。到了陶器时代,许多陶器都是圆的。圆的陶器是将泥土放在一个转盘上制成的。当人们开始纺线,又制出了圆形的石纺锤或陶纺锤。古代人还发现搬运圆的木头时滚着走比较省劲。后来他们在搬运重物的时候,就把几段圆木垫在大树、大石头下面滚着走。
约在6000年前,美索不达米亚人,做出了世界上第一个轮子——圆型的木盘。大约在4000多年前,人们将圆的木盘固定在木架下,这就成了最初的车子。
古代埃及人认为:圆,是神赐给人的神圣图形。一直到两千多年前中国的墨子给圆下了一个定义:圆,一中同长也。意思是说:圆有一个圆心,圆心到圆周上各点的距离(即半径)都相等。
性质.
圆心.
圆是在同一平面内到定点的距离等于定长的点的集合,这个定点叫做圆的圆心(通常用formula_1表示)。
弦.
圆周上任何两点相连的线段称为圆的弦()。如图2,formula_11、formula_12分别为圆上任意两点,那么formula_13就是圆的弦。
弧.
圆周上任意两点间的部分叫做弧(),通常用符号formula_14表示。弧分为半圆、优弧、劣弧三种。
formula_17
切线.
假如一条直线与圆相交仅有一个交点,那么称这条直线是这个圆的切线,与圆相交的点叫做切点。如下图,直线formula_18与圆只有一个交点formula_19,那么formula_18就是圆的切线。过圆上一点的切线:设该点为formula_21,圆的方程为formula_22,则圆在该点的切线方程为:formula_23
割线.
一条直线与一条弧线有两个公共点,这条直线是这条曲线的割线()。如图,直线formula_24与圆有两个公共点,那么直线formula_24就是圆的割线。
周长.
圆的一周的长度称为圆的周长(记作formula_26)。圆的周长与半径的关系是:
formula_27 或 formula_28,
其中formula_29是圆周率。
面积.
圆的面积与半径的关系是:formula_30。
对称性.
圆既是轴对称图形又是中心对称图形,圆的对称轴为经过圆心formula_1的任意直线,圆的对称中心为圆心formula_1。
圆心角、圆周角.
圆心角定理.
同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所对的弧相等,弦心距相等,此定理也称“一推三定理”。
圆周角定理.
圆周角定理:同弧所对的圆周角等于它所对的圆心的角的一半。
如上图,formula_34为圆心,formula_43分别为圆周上的点,那么:formula_44
证明:formula_45
formula_46
formula_47
formula_48
formula_49
即:formula_44
圆周角定理的推论:
垂径定理.
垂径定理是一种常用的几何学的定理。
定理定义:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
知二推三.
一条直线,在下列5条中只要具备其中任意两条作为条件,就可以推出其他三条结论。称为“知二推三”。
两圆位置关系.
两个不同大小的圆(半径分别为formula_16及formula_2,圆心距为formula_15,其中formula_54)之间的关系如下:
圆系方程.
在解析几何中,符合特定条件的某些圆构成一个圆系,一个圆系所具有的共同形式的方程称为圆系方程。例如求半径到直线距离的方程就可以叫圆系方程。
在方程formula_22中,若圆心formula_62为定点,formula_16为参变数,则它表示同心圆的圆系方程。若formula_16是常量,formula_65(或formula_66)为参变数,则它表示半径相同,圆心在同一直线上(平行于formula_67轴或formula_68轴)的圆系方程。
其它.
相关的立体图形.
截面为圆的三维形状有:
外部链接.
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