式の直径を知って円を見つける方法。 驚くべき数字pi。 円の接線。

12.12.2018 教育

経済のどの分野であれ、人は意識的にせよ無意識にせよ、何世紀にもわたって蓄積された数学的知識を利用します。 私たちは毎日、円を含む装置や仕組みに遭遇します。 丸い形にはホイール、ピザ、多くの野菜や果物が円を形成するセクションがあり、お皿やカップなども含まれます。 ただし、誰もが円周を正しく計算する方法を知っているわけではありません。

数学的には次のように説明します。 円の直径を半径で設定できたことを思い出してください。 すべての問題で円の半径が得られるわけではないため、領域を分類するために円の直径に関する知識を使用する必要がある場合があります。 言い換えれば、円の直径が与えられた場合、直径の半分が半径に等しいことがわかり、それを面積の公式に当てはめることができます。 それでは、いくつかの演習に取り組んでみましょう。

直径が 18 インチと与えられており、円の直径は半径の 2 倍であることがわかっているため、半径を求めるには直径の半分を取るだけで済みます。 円の半径が 9 インチであることがわかります。 覚えていますか? 変数ではありません。 これは数学的な定数です。 また、値に関しては精度の高さは気にしないでしょうか? 定義だけでいいでしょうか? 最終的な答えは 100 分の 1 に四捨五入されるため、14 のようになります。

円の円周を計算するには、まず円とは何かを覚えておく必要があります。 これは、指定された点から等距離にある平面内のすべての点のセットです。 円は、円の内側にある平面上の点の軌跡です。 以上のことから、円の周長と円周は同一であることがわかります。

円の円周を求める方法

円の周長を求める数学的な方法に加えて、実用的な方法もあります。

次に、もう少し作業が必要な別の例を見てみましょう。 既知の変数を代入して面積式を埋めてみましょう。 正方形を取り除くには、次のことを行う必要があります。 平方根両側で。 方程式の両辺から 7 を引くだけで得られます。 今度は円の円について学びましょう。

場合によっては、完全な円の領域を検索するのではなく、円のより小さい部分を検索したいことがあります。 このような場合、セクターと呼ばれる円のこれらの部分を計算する方法が必要です。 面積の式を入力する前に、セクターの定義を見て、それがどのようなものであるかを見てみましょう。

  • ロープまたはコードを取り出して、1回巻き付けます。
  • 次にロープを測定し、得られた数値が円周になります。
  • 丸い物体を一度転がして、その経路の長さを計算します。 対象物が非常に小さい場合は、麻ひもで数回巻き付けてから糸をほどき、測定して巻き数で割ります。
  • 次の式を使用して必要な値を見つけます。

L = 2πr = πD ,

扇形とは、2 つの半径と円弧で囲まれた円の一部です。 円弧は、両方のラジアンの端点によって囲まれた円の一部にすぎないことに注意してください。 円に円の公式を適用する方法を知っていれば、円のセクターの操作は非常に簡単になります。 円が特定の数の合同な領域に分割されていることがわかっている場合は、適切な係数を面積の式に単純に組み込むことができます。 たとえば、円が 4 つの等しいセクションに分割されており、それらのセクションの 1 つの面積を求めたい場合、面積の公式は次のようになります。

ここで、L は希望の長さです。

π は定数で、ほぼ 3.14 です。 r は円の半径、つまり円の中心から任意の点までの距離です。

D は直径で、2 つの半径に等しくなります。

公式を適用して円周を求める

  • 例 1. トレッドミルは半径 47.8 メートルの円を周回します。 π = 3.14 と仮定して、このトレッドミルの長さを求めます。

L \u003d 2πr \u003d 2 * 3.14 * 47.8 ≈ 300 (m)

他の場合には、中心角と呼ばれる、円の半径内の角度の尺度が与えられることもあります。 これらの演習では、セクター公式を適用できます。 この式は、内角の度数の単位を同等の分数に変換するだけなので、本質的には前の例で行ったことを実行します。 円には 360° の度数があります。 したがって、特定のメジャーを 360 度で割るときは、必要な円の分数を取り、それに適切な面積の公式を乗算するだけです。

以下の影付きのセクター領域を見つけます。 セクターの面積式の最初の要素は最終的に単純化されるのでしょうか? なぜなら。 この派閥が簡素化されているという事実は? 扇形の面積が円全体の面積の8分の3であることを意味します。 円を 8 つの合同な部分に分割すると、次のことがわかります。 中央隅 135°は、8分の3の扇形、つまり円全体の面積を作成します。

答え:300メートル

  • 例 2. 自転車の車輪は 10 回転し、18.85 メートル進みました。 車輪の半径を求めます。

18.85:10 = 1.885 (m) はホイールの周長です。

1.885: π \u003d 1.885: 3.1416 ≈ 0.6 (m) - 希望の直径

答え: ホイールの直径 0.6 メートル


驚くべき数字 π

この公式は一見単純そうに見えますが、何らかの理由で多くの人にとってそれを覚えるのは困難です。 明らかに、これは、式に無理数 π が含まれているためです。これは、正方形、三角形、ひし形など、他の図形の面積の式には存在しません。 これは定数、つまり直径に対する円周の比率を意味する定数であることを覚えておく必要があります。 約4000年前、人々は円の周囲とその半径(または直径)の比率がどの円でも同じであることに気づきました。

これで、円の小さな部分を測定する方法がわかり、これらの部分を円全体の面積と比較できるようになりました。 などのジオメトリにアクセスするには。 争いをやめて、何千もの無料リソースを使って今すぐ学習を始めましょう! 円の面積を求めるには短い式が必要です。 ただし、すべての問題や課題で、この公式を使用するために必要なすべての部分が得られるわけではありません。 直径などの手持ちの情報を利用して、その領域に対して何を決定する必要があるかを把握できます。 これらの手順を理解すると、円の大きさに関係なく、円の面積を求めることができます。

古代ギリシャ人は、数値 π を 22/7 という分数で近似しました。 長い間、π は円の内接多角形と外接多角形の長さの平均として計算されてきました。 西暦 3 世紀に、中国の数学者が 3072 角形の計算を実行し、π = 3.1416 という近似値を得ました。 π はどの円に対しても常に一定であることを覚えておく必要があります。 ギリシャ文字 π を使用した名称は 18 世紀に登場しました。 これが最初の手紙です ギリシャ語の単語περιφέρεια - 円周および περίμετρος - 周囲。 18 世紀に、この量は無理数である、つまり m/n (m は整数、n は自然数) として表すことができないことが証明されました。

面積の公式を使用する前に、円の直径または半径がわかっているかどうかを確認してください。 半径は円の半周しかありませんが、直径は中心を通り、一方の側からもう一方の側まで続きます。 円の直径しかない場合は、それを半径に変換します。 直径を半径に変換するまでは試さないでください。 半径は直径の半分の長さです。 直径を 2 で割って半径を求めます。たとえば、直径 10 の円の半径は 10 になります。

半径がわかったら、面積の公式に戻ります。 たとえば、直径 18 センチメートルの円の面積を求めたいとします。 数値を 2 乗するということは、その時間を 2 乗することを意味するので、9 の 2 乗は 9 回になることを覚えておいてください。 数式内の値を置き換えた後、次の方法で解を見つけやすくします。

学校の数学では、通常、高い計算精度は必要なく、π は 3.14 と見なされます。


円は閉じた曲線であり、そのすべての点が中心から同じ距離にあります。 この図はフラットです。 したがって、円の円周をどのように見つけるかという問題の解決策は非常に簡単です。 利用可能なすべての方法について、今日の記事で検討します。

直径と半径のどちらを慎重に判断することから始めれば、次の手順を使用して任意の円に面積公式を適用できます。 空のリムを使用する場合は外径を測定するのは簡単ですが、ビルドアップホイールを測定する必要がある場合は、軸が巻尺の邪魔になります。 次に、周囲を測定する必要があります。 2個測定も可能です 違う方法、良いアイデアです。 大工さんの言葉通り、「二度測って一度切る」、この場合は二度測って一度針を選ぶということになります。

メジャーをリムの全周に巻き付けると、リムの周長を測定できます。 次に、円から直径を取得します。 衣服に使用される布製のメジャーを信頼しないでください。 下の写真に示すように、金属巻尺を使用してください。

図の説明

非常に単純な説明的な定義に加えて、円にはさらに 3 つの数学的特性があり、それら自体に円の円周を求める方法という問題に対する答えが含まれています。

  • 点 A と B、および AB が直角に見えるその他のすべての点で構成されます。 この図形の直径は、検討中のセグメントの長さに等しい。
  • 比率 AX/BX が一定で 1 に等しくないような点 X のみが含まれます。 この条件が満たされない場合、それは円ではありません。
  • これは点で構成されており、それぞれの点について次の等式が成り立ちます。他の 2 点までの距離の 2 乗の合計は所定の値であり、常にそれらの間のセグメントの長さの半分よりも大きくなります。

用語

学校の全員に優れた数学教師がいるわけではありません。 したがって、誰もが基本的な幾何学的概念を知っているわけではないという事実により、円の円周をどのように見つけるかという問題に対する答えも複雑になります。 半径 - 図形の中心と曲線上の点を結ぶ線分。 三角法の特殊なケースは次のとおりです。 単位円。 コードは、曲線上の 2 点を結ぶ線分です。 たとえば、すでに考慮されている AB はこの定義に該当します。 直径は中心を通る弦です。 数値 π は単位半円の長さに等しい。

以下は、円を使用してリムを測定する手順です。 タブをバルブ穴に引っ掛け、テープをリム全体に巻き付けて測定します。 一般的な円周穴の底にある。 6 年生の数学の授業で寝ていた場合: π は、円の円周と直径の比を表すギリシャ文字です。 Π は関数電卓のワンキー関数であり、 たくさんの小数点以下の桁数はありますが、4 関数の電卓を使用している場合や紙で作業している場合は、142 で十分近い値です。

  • リボンの端にはタブが付いています。
  • 円周を π で割ると、穴の直径が求められます。
  • 紙の計算を高速化するには、手順 2 と 3 を掛け算して組み合わせます。
巻尺がない場合は、自転車ケーブルのインナーワイヤーをリムに巻き付け、先端をバルブ穴に引っ掛けます。

基本的な公式

定義から直接幾何学式が続き、これにより円の主な特性を計算できます。

  1. 長さは数値 π と直径の積に等しくなります。 式は通常、C = π*D のように書かれます。
  2. 半径は直径の半分です。 円周を数値 π の 2 倍で割った商を計算することによっても計算できます。 式は次のようになります: R = C/(2* π) = D/2。
  3. 直径は、円周を π で割った値、または半径の 2 倍に等しくなります。 式は非常に単純で、D = C/π = 2*R のようになります。
  4. 円の面積は、数値πと半径の二乗の積に等しい。 同様に、この式では直径を使用できます。 この場合、面積は数値πと直径の二乗の積を4で割った商に等しくなります。 式は次のように書くことができます: S = π*R 2 = π*D 2 /4。

ワイヤーに印を付け、平らに引っ張って長さを測定します。 凹みのないスポークニップルを備えたホイールの場合、ケーブルはホイールの隣に配置され、測定値は裸のリムの値です。 スポーク穴が凹んでいる場合、またはリムの外径を測定している場合は、スポーク穴までの深さを測定する必要があります。

右側にあるような、ボルトとナット、小さな金属定規などの即席のツールを使用できます。 リムフランジに定規を置きます。 リムのスポーク穴が凹んでいると、ボルトがラグの底まで突き出ます。 定規の上に止まるまでナットを緩めます。 次に、定規を使用してナットとボルトの端の間の長さを測定します。 定規の厚みを差し引きます。 繰り返しになりますが、定規の単位がインチしかない場合は、それをミリメートルに変換する必要があります。

直径から円周を求める方法

説明を簡単にするため、計算に必要な図形の特徴を文字で表します。 C を目的の長さ、D をその直径、pi を約 3.14 とします。 既知の量が 1 つだけであれば、問題は解決されたと考えることができます。 なぜ人生に必要なのでしょうか? 丸いプールをフェンスで囲うことにするとします。 必要な列数を計算するにはどうすればよいですか? そしてここで、円の円周を計算する機能が役に立ちます。 式は次のとおりです: C = π D。この例では、直径はプールの半径とフェンスまでの必要な距離に基づいて決定されます。 たとえば、自宅の人工貯水池の幅が20メートルで、そこから10メートルの距離に支柱を立てるとします。 得られる円の直径は 20 + 10 * 2 = 40 m、長さは 3.14 * 40 = 125.6 メートルになります。 柱間の間隔が約5mの場合、柱は25本必要になります。

ボア内のリムの周長を測定した場合、スポーク穴が凹んでいる場合は、ボアから凹んだスポーク穴までの深さを測定します。 物を手に持つのが得意であれば、左の図に示すように、裸のボルトや自転車を使って深さを測定することもできます。 針を針穴のくぼみの底に挿入し、人差し指の爪がアクセス穴の側面に軽く置かれるまで針の下に手を滑らせます。

次に、右の図に示すように、爪を定規の端に軽く当てて、この測定値を定規に移します。 ボルトまたはスポークで測定される測定値は、半径の差、つまりホイールの中心から外側までの距離です。 音声計算では、空のエッジの中心には測定できるものが何もないため、半径の 2 倍の直径が使用されます。 したがって、最終計算に進むときは、ボルトまたはスポークで測定した深さを 2 倍引きます。

半径を通る長さ

いつものように、文字の円を特性に割り当てることから始めましょう。 実際、それらは普遍的なものなので、 さまざまな国お互いの言語を知る必要はありません。 C が円周、r がその半径、π が約 3.14 であると仮定します。 この場合、式は次のようになります: C = 2*π*r。 明らかに、これは完全に正しい等式です。 すでに理解したように、円の直径は半径の 2 倍に等しいため、この式は次のようになります。 人生においても、この方法は役に立つことがよくあります。 たとえば、特別なスライドフォームでケーキを焼きます。 汚れないように、装飾用の包装紙が必要です。 しかし、希望するサイズの円をカットする方法。 ここで数学が役に立ちます。 円の円周を求める方法を知っている人は、数値 π に図形の半径の 2 倍を掛ける必要があるとすぐに言うでしょう。 半径が25cmであれば、長さは157cmになります。

リム先端径の計算

次に、点火直径を計算する必要があります。 ポケット電卓やスマートフォンのアプリを取り出します。 両方の測定セットを使用して蓄積直径を計算し、結果がどのように比較されるかを確認します。 4を掛けると2mmになります。 リム外側からスポーク穴までの深さを実測すると11mmです。 2倍は22mmなので先端径は2mmです。

スポークの厚くなった穴の深さは 5 mm です。 10mmの2倍なので先端径は5mmとなります。 したがって、直径を測定すると 2 mm、円周を測定すると 5 mm が得られました。 最後に: 測定した場合 上部スポークニップル、これで完了です。 空のリムを測定した場合は、スポークニップルの高さの 2 倍、約 4 mm を追加します。 この測定値は、Damon Rinard が指定した方法と一致するはずです。


タスクの例

円の円周を求める方法について、獲得した知識のいくつかの実践的なケースをすでに検討しました。 しかし、多くの場合、私たちはそれらに関心があるのではなく、教科書に含まれている実際の数学の問題に関心を持っています。 結局のところ、先生は彼らにポイントを与えます! したがって、複雑さが増大した問題を考えてみましょう。 円周が 26 cm だとします。このような図形の半径はどうやって求めますか?

このシステムは特別なスケールが付いたテープを使用して直径を計算します。これにより時間を節約でき、多数のホイールを作成する場合は時は金なりです。 Sutherland システムには、点火に必要な有効リム直径を見つけるためのツールが含まれています。 Howard Sutherland が以下のビデオでリム直径システムを実演しています。

図形の「周囲」とは、その周囲の距離です。 図形の周囲長を計算するには、そのすべての辺の長さを加算する必要があります。 たとえば、長方形の幅が 5 cm、長さが 3 cm の場合、その周長は になります。 図形の「面積」は、それを覆う正方形の単位の数、つまり図形の表面のサイズです。

ソリューション例

まず、与えられたものを書き留めてみましょう:C \u003d 26 cm、π \u003d 3.14。 C = 2* π*R という公式も覚えておいてください。 そこから円の半径を抽出できます。 したがって、R= C/2/π となります。 それでは、直接計算に進みましょう。 まず長さを2で割ります。 13が得られます。次に、数値πの値で割る必要があります:13 / 3.14 \u003d 4.14 cm答えを正確に、つまり測定単位で書き留めることを忘れないことが重要です。そうでない場合は、全体が実用的になりますそのような問題の意味が失われます。 さらに、そのような不注意に対しては、1 点減点される可能性があります。 そして、それがどれほど迷惑であっても、あなたはこの状況に耐えなければなりません。

形状の面積は形状の長さと幅を掛けて計算されるため、「平方単位」で測定されます。 平方単位のその他の例としては、平方ミリメートルや平方センチメートルの正方形などがあります。 たとえば、幅 5 cm、長さ 3 cm の長方形の場合、その面積は になります。

単純な面積公式に従った形状がいくつかあります。 平行四辺形の面積 = 高さ × 高さ。 図形の体積は、図形の長さ、幅、奥行きを乗算して計算されるため、「立方単位」で測定されます。


獣は描かれているほど怖くない

そこで私たちは、このような難しいタスクを一目で理解しました。 結局のところ、必要なのは用語の意味を理解し、いくつかの簡単な公式を覚えておくことだけです。 数学はそれほど怖いものではありません。少し努力するだけで十分です。 幾何学があなたを待っています!