Kā atrast apli, zinot formulas diametru. Apbrīnojamais skaitlis pi. Pieskares aplim.

12.12.2018 Izglītība

Neatkarīgi no tā, kurā ekonomikas jomā cilvēks strādā, apzināti vai neapzināti, viņš izmanto daudzu gadsimtu laikā uzkrātās matemātiskās zināšanas. Mēs katru dienu sastopamies ar ierīcēm un mehānismiem, kas satur apļus. Apaļai formai ir ritenis, pica, daudzi dārzeņi un augļi sadaļā veido apli, kā arī šķīvji, krūzes un daudz kas cits. Tomēr ne visi zina, kā pareizi aprēķināt apkārtmēru.

Mēs to matemātiski raksturojam kā. Atcerieties, ka mums izdevās iestatīt apļa diametru pēc tā rādiusa. Tā kā katra problēma nenorādīs mums apļa rādiusu, mums, iespējams, būs jāizmanto zināšanas par to diametriem, lai palīdzētu mums sakārtot mūsu apgabalus. Citiem vārdiem sakot, ja mums ir dots apļa diametrs, mēs zinām, ka puse no diametra ir vienāda ar rādiusu, ko mēs varam ievietot savā laukuma formulā. Tagad strādāsim pie dažiem vingrinājumiem.

Mums ir dots 18 collu diametrs, un mēs zinām, ka apļa diametrs ir divreiz lielāks par tā rādiusu, tāpēc viss, kas mums jādara, lai atrastu rādiusu, ir jāņem puse no diametra. Mēs redzam, ka mūsu apļa rādiuss ir 9 collas. Vai tu atceries? Nav mainīgais; Šī ir matemātiskā konstante. Turklāt mēs neuztraucamies par augstu precizitāti, kad runa ir par vērtību? Vai mēs varam vienkārši definēt? Tāpat kā 14, jo mūsu galīgā atbilde tiks noapaļota līdz tuvākajai simtdaļai.

Lai aprēķinātu apļa apkārtmēru, vispirms jāatceras, kas ir aplis. Šī ir visu plaknes punktu kopa, kas atrodas vienādā attālumā no dotā. Aplis ir punktu lokuss plaknē, kas atrodas apļa iekšpusē. No iepriekš minētā izriet, ka apļa perimetrs un apļa apkārtmērs ir viens un tas pats.

Veidi, kā atrast apļa apkārtmēru

Papildus matemātiskajam apļa perimetra noteikšanas veidam ir arī praktiski.

Tagad apskatīsim citu piemēru, kas prasa mazliet vairāk darba. Aizpildīsim apgabala formulu, aizstājot mums zināmos mainīgos. Lai atbrīvotos no laukuma, mums ir jāņem Kvadrātsakne abās pusēs. Mums vienkārši jāatņem 7 no abām vienādojuma pusēm, un mēs iegūstam. Tagad uzzināsim par loku lokiem.

Dažreiz mēs nevēlamies atrast pilnus apļus un tā vietā atrast mazākas apļa daļas. Šādos gadījumos mums ir nepieciešams veids, kā aprēķināt šīs apļu daļas, ko sauc par sektoriem. Apskatīsim sektoru definīciju un paskatīsimies, kā tie izskatās pirms apgabala formulas ievadīšanas.

  • Paņemiet virvi vai auklu un vienreiz aptiniet to.
  • Pēc tam izmēra virvi, iegūtais skaitlis būs apkārtmērs.
  • Vienreiz apritiniet apaļu objektu un aprēķiniet ceļa garumu. Ja priekšmets ir ļoti mazs, varat to vairākas reizes aptīt ar auklu, pēc tam atritināt diegu, izmērīt un dalīt ar apgriezienu skaitu.
  • Atrodiet vajadzīgo vērtību, izmantojot formulu:

L = 2πr = πD ,

Apļveida sektors ir apļa daļa, ko ieskauj divi rādiusi un apļveida loks. Ņemiet vērā, ka apļa loka ir tikai tā apļa daļa, ko ieskauj abu radiānu galapunkti. Darbs ar apļu sektoriem var būt diezgan vienkāršs, ja mēs zinām, kā apļiem piemērot apļa formulu. Ja mēs zinām, ka aplis ir sadalīts noteiktā skaitā kongruentu apgabalu, mēs varam vienkārši iekļaut atbilstošo koeficientu mūsu laukuma formulā. Piemēram, ja mums ir aplis, kas ir sadalīts četrās vienādās daļās, un mēs vēlamies atrast vienas no šīm sadaļām laukumu, mūsu laukuma formula būtu šāda.

kur L ir vēlamais garums;

π ir konstante, aptuveni vienāda ar 3,14 r ir apļa rādiuss, attālums no tā centra līdz jebkuram punktam;

D ir diametrs, tas ir vienāds ar diviem rādiusiem.

Formulas pielietošana, lai atrastu apļa apkārtmēru

  • 1. piemērs. Skrejceļš skrien ap apli ar rādiusu 47,8 metri. Atrodiet šī skrejceliņa garumu, pieņemot, ka π = 3,14.

L \u003d 2πr \u003d 2 * 3,14 * 47,8 ≈ 300 (m)

Citos gadījumos mums var norādīt leņķa mēru apļa rādiusā, ko sauc par centrālo leņķi. Šiem vingrinājumiem mēs varam pielietot sektoru formulu, kas. Šī formula būtībā dara to pašu, ko mēs darījām iepriekšējā piemērā, jo tā vienkārši pārvērš iekšējā leņķa pakāpes mēru līdzvērtīgā daļā. Apļiem ir 360° mēra pakāpes. Tātad, kad mēs sadalām doto mēru ar 360°, mēs vienkārši ņemam vajadzīgo apļa daļu un reizinām to ar mūsu labās laukuma formulu.

Atrodiet zemāk esošo ēnoto sektoru. Vai pirmais faktors apgabala formulā nozarēm galu galā ir vienkāršots? jo. Tas, ka šī frakcija tiek vienkāršota? nozīmē, ka sektora laukums ir trīs astotdaļas no visa apļa laukuma. Ja mēs sadalīsim apli astoņos vienādos gabalos, mēs to redzēsim centrālais stūris 135° izveido trīs astoto daļu sektoru - visa apļa laukumu.

Atbilde: 300 metri

  • 2. piemērs. Velosipēda ritenis, apgriežoties 10 reizes, nobrauca 18,85 metrus. Atrodiet riteņa rādiusu.

18,85: 10 = 1,885 (m) ir riteņa perimetrs.

1,885: π \u003d 1,885: 3,1416 ≈ 0,6 (m) - vēlamais diametrs

Atbilde: riteņa diametrs 0,6 metri


Pārsteidzošs skaitlis π

Neskatoties uz šķietamo formulas vienkāršību, nez kāpēc daudziem to ir grūti atcerēties. Acīmredzot tas ir saistīts ar to, ka formulā ir iracionāls skaitlis π, kura nav citu figūru, piemēram, kvadrāta, trīsstūra vai romba, laukuma formulās. Jums vienkārši jāatceras, ka tā ir konstante, tas ir, konstante, kas nozīmē apkārtmēra un diametra attiecību. Apmēram pirms 4 tūkstošiem gadu cilvēki pamanīja, ka apļa perimetra attiecība pret tā rādiusu (vai diametru) visiem apļiem ir vienāda.

Tagad mēs zinām, kā izmērīt mazākus apļa posmus un varam salīdzināt šīs sadaļas ar apļa laukumu kopumā. Lai piekļūtu tādām ģeometrijām kā. Pārtrauciet cīnīties un sāciet mācīties jau šodien, izmantojot tūkstošiem bezmaksas resursu! Lai atrastu apļa laukumu, ir nepieciešama īsa formula. Taču ne katra problēma vai izaicinājums nodrošinās visas formulas izmantošanai nepieciešamās daļas. Varat ņemt vērā jūsu rīcībā esošo informāciju, tostarp diametru, un izdomāt, kas jums būs nepieciešams, lai izvēlētos apgabalu. Kad esat sapratis šīs darbības, varat atrast jebkura apļa laukumu neatkarīgi no tā lieluma.

Senie grieķi skaitli π tuvināja ar daļskaitli 22/7. Ilgu laiku π tika aprēķināts kā vidējais lielums starp ierakstīto un ierobežoto daudzstūru garumiem aplī. Mūsu ēras trešajā gadsimtā ķīniešu matemātiķis veica aprēķinu 3072 gonam un ieguva aptuveno vērtību π = 3,1416. Jāatceras, ka π vienmēr ir nemainīgs jebkuram lokam. Tās apzīmējums ar grieķu burtu π parādījās 18. gadsimtā. Šī ir pirmā vēstule Grieķu vārdiπεριφέρεια - apkārtmērs un περίμετρος - perimetrs. Astoņpadsmitajā gadsimtā tika pierādīts, ka šis lielums ir iracionāls, tas ir, to nevar attēlot kā m/n, kur m ir vesels skaitlis un n ir naturāls skaitlis.

Pirms laukuma formulas izmantošanas pārbaudiet, vai jums ir apļa diametrs vai rādiuss. Rādiuss iet tikai pusceļā ap apli, bet diametrs iet visu ceļu no vienas puses uz otru, ejot caur centru. Ja jums ir tikai apļa diametrs, pārveidojiet to rādiusā. Nemēģiniet, kamēr neesat pārveidojis diametru rādiusā. Rādiuss ir puse no diametra garuma. Sadaliet diametru ar 2, lai iegūtu rādiusu, piemēram: aplim ar diametru 10 būtu rādiuss.

Kad esat atradis rādiusu, atgriezieties pie apgabala formulas. Piemēram, pieņemsim, ka vēlaties atrast apļa laukumu, kura diametrs ir 18 centimetri. Atcerieties, ka skaitļa kvadrātā nozīmē tā laika reizināšanu ar sevi, tātad 9 kvadrāti 9 reizes. Pēc vērtību aizstāšanas formulā atvieglojiet risinājuma atrašanu tālāk norādītajā veidā.

Skolas matemātikā liela aprēķinu precizitāte parasti nav nepieciešama, un π tiek pieņemts vienāds ar 3,14.


Aplis ir slēgta līkne, kuras visi punkti atrodas vienādā attālumā no centra. Šis skaitlis ir plakans. Tāpēc problēmas risinājums, kura jautājums ir, kā atrast apļa apkārtmēru, ir pavisam vienkāršs. Visas pieejamās metodes mēs apsvērsim šodienas rakstā.

Ja sākat rūpīgi noteikt, vai jums ir diametrs vai rādiuss, varat piemērot laukuma formulu jebkuram aplim, veicot šīs darbības. Ja strādājat ar tukšu loku, ir viegli izmērīt ārējo diametru, bet, ja nepieciešams izmērīt iebūvētu riteni, ass traucēs mērlentei. Tad jums ir nepieciešams izmērīt apkārtmēru. Ir iespējams arī izmērīt divus Dažādi ceļi, un laba ideja. Kā saka galdnieki, “divreiz nomēri un vienreiz nogriez” jeb šajā gadījumā divreiz nomēri un vienu reizi izvēlies adatas.

Jūs varat izmērīt loka apkārtmēru, aptinot mērlenti līdz galam ap malu. Tad jūs iegūstat diametru no apļa. Neuzticieties auduma mērlentei, ko lieto uz apģērba. Izmantojiet metāla mērlenti, kā parādīts zemāk esošajā attēlā.

Attēlu apraksti

Papildus diezgan vienkāršai aprakstošai definīcijai ir vēl trīs apļa matemātiskie raksturlielumi, kas paši par sevi satur atbildi uz jautājumu, kā atrast apļa apkārtmēru:

  • Sastāv no punktiem A un B un visiem pārējiem, no kuriem AB var redzēt taisnā leņķī. Šī skaitļa diametrs ir vienāds ar aplūkojamā segmenta garumu.
  • Ietver tikai punktus X, lai attiecība AX/BX būtu nemainīga un nebūtu vienāda ar vienu. Ja šis nosacījums nav izpildīts, tad tas nav aplis.
  • Tas sastāv no punktiem, kuriem katram ir spēkā šāda vienādība: attālumu kvadrātā summa līdz pārējiem diviem ir dota vērtība, kas vienmēr ir lielāka par pusi no starp tiem esošā segmenta garuma.

Terminoloģija

Ne visiem skolā bija labs matemātikas skolotājs. Tāpēc atbildi uz jautājumu, kā noteikt apļa apkārtmēru, sarežģī arī tas, ka ne visi zina ģeometriskos pamatjēdzienus. Rādiuss ir segments, kas savieno figūras centru ar punktu uz līknes. Īpašs gadījums trigonometrijā ir vienības aplis. Horda ir līnijas segments, kas savieno divus punktus uz līknes. Piemēram, jau aplūkotais AB ietilpst šajā definīcijā. Diametrs ir horda, kas iet caur centru. Skaitlis π ir vienāds ar vienības pusloka garumu.

Tālāk ir norādītas darbības, lai izmērītu loku, izmantojot apli. Ievietojiet mēlīti vārsta atverē un aptiniet lenti ap malu, veicot mērījumus vispārējais apkārtmērs cauruma apakšā. Ja gulējāt 6. klases matemātikas stundā: π ir grieķu burts, kas apzīmē jebkura apļa apkārtmēra attiecību pret tā diametru. Π ir viena taustiņa funkcija zinātniskos kalkulatoros, kas tiek izpildīta liels skaits decimālzīmes, bet 142 ir pietiekami tuvu, ja jums ir četru funkciju kalkulators vai strādājat uz papīra.

  • Lentes galā ir cilne.
  • Sadaliet apkārtmēru ar π, lai iegūtu cauruma diametru.
  • Lai paātrinātu papīra aprēķinu, varat apvienot 2. un 3. darbību, reizinot ar.
Ja jums nav mērlentes, varat aptīt velosipēda troses iekšējo vadu ap malu, iekabinot galu vārsta atverē.

Pamatformulas

Ģeometriskās formulas tieši izriet no definīcijām, kas ļauj aprēķināt apļa galvenos raksturlielumus:

  1. Garums ir vienāds ar skaitļa π un diametra reizinājumu. Formulu parasti raksta šādi: C = π*D.
  2. Rādiuss ir puse no diametra. To var arī aprēķināt, aprēķinot koeficientu, dalot apkārtmēru ar divkāršu skaitli π. Formula izskatās šādi: R = C/(2* π) = D/2.
  3. Diametrs ir vienāds ar apkārtmēru, kas dalīts ar π vai divkāršu rādiusu. Formula ir diezgan vienkārša un izskatās šādi: D = C/π = 2*R.
  4. Apļa laukums ir vienāds ar skaitļa π un rādiusa kvadrāta reizinājumu. Līdzīgi šajā formulā var izmantot diametru. Šajā gadījumā laukums būs vienāds ar skaitļa π un diametra kvadrāta reizinājumu ar četrinieku. Formulu var uzrakstīt šādi: S = π*R 2 = π*D 2 /4.

Atzīmējiet vadu, velciet to plakaniski un izmēriet garumu. ritenis ar neiegremdētiem spieķu sprauslām, kabelis atradīsies blakus tiem un mērījums attiecas uz tukšo loku. Jums ir jāizmēra dziļums līdz spieķu caurumiem, ja tie ir padziļināti vai ja esat izmērījis loka ārējo diametru.

Varat izmantot improvizētu instrumentu, piemēram, labajā pusē — skrūvi un uzgriezni un nelielu metāla lineālu. Novietojiet lineālu uz loka atlokiem. Ja lokam ir padziļināti spieķu caurumi, bultskrūve izvirzās līdz cilpas apakšai. Atskrūvējiet uzgriezni, līdz tas atrodas uz lineāla. Pēc tam izmantojiet lineālu, lai izmērītu garumu starp uzgriezni un skrūves galu. Atņemiet lineāla biezumu. Atkal, ja jūsu lineāls mēra tikai collas, jums tas būs jāpārvērš milimetros.

Kā atrast apļa apkārtmēru no diametra

Skaidrojuma vienkāršības labad aprēķiniem nepieciešamās figūras īpašības apzīmējam ar burtiem. Ļaujiet C ir vēlamais garums, D ir tā diametrs un lai pi ir aptuveni 3,14. Ja mums ir tikai viens zināms daudzums, tad problēmu var uzskatīt par atrisinātu. Kāpēc dzīvē tas ir vajadzīgs? Pieņemsim, ka mēs nolemjam apaļu baseinu norobežot ar žogu. Kā aprēķināt nepieciešamo kolonnu skaitu? Un šeit palīgā nāk spēja aprēķināt apļa apkārtmēru. Formula ir šāda: C = π D. Mūsu piemērā diametru nosaka, pamatojoties uz baseina rādiusu un nepieciešamo attālumu līdz žogam. Piemēram, pieņemsim, ka mūsu mājas mākslīgā ūdenskrātuve ir 20 metrus plata, un mēs no tā liksim stabus desmit metru attālumā. Iegūtā apļa diametrs ir 20 + 10 * 2 = 40 m. Garums ir 3,14 * 40 = 125,6 metri. Mums būs vajadzīgas 25 kolonnas, ja atstarpe starp tām ir aptuveni 5 m.

Ja mērījāt loka apkārtmēru urbumā, tad izmēriet dziļumu no urbuma līdz padziļinātajam spieķu caurumam, ja spieķu caurumi ir padziļināti. Ja jums labi padodas priekšmetu turēšana rokās, varat pat veikt dziļuma mērījumus ar tukšu skrūvi vai velosipēdu, kā parādīts attēlā pa kreisi. Ievietojiet adatu adatas cauruma padziļinājuma apakšā un bīdiet roku uz leju pa adatu, līdz rādītājpirksta nags viegli atrodas piekļuves cauruma malā.

Pēc tam, kā parādīts attēlā pa labi, pārnesiet šo mērījumu uz lineālu, viegli novietojot nagu uz tā gala. Mērījums, ko mēra ar skrūvi vai spieķi, ir rādiusa atšķirība - attālums no riteņa centra līdz ārpusei. Runas kalkulatori izmanto diametru, kas ir divreiz lielāks par rādiusu, jo tukšās malas centrā nav nekā, lai to izmērītu. Tātad, pārejot uz galīgajiem aprēķiniem, jūs divreiz atņemsit dziļumu, ko izmērījāt ar skrūvi vai spieķi.

Garums caur rādiusu

Kā vienmēr, sāksim ar burtu apļu piešķiršanu pazīmēm. Patiesībā tie ir universāli, tāpēc matemātiķi no dažādas valstis nav obligāti jāzina otra valoda. Pieņemsim, ka C ir apļa apkārtmērs, r ir tā rādiuss un π ir aptuveni 3,14. Formula šajā gadījumā izskatās šādi: C = 2*π*r. Acīmredzot tā ir absolūti pareiza vienlīdzība. Kā mēs jau esam noskaidrojuši, apļa diametrs ir vienāds ar divkāršu tā rādiusu, tāpēc šī formula izskatās šādi. Dzīvē šī metode arī bieži var noderēt. Piemēram, kūku cepam īpašā bīdāmā formā. Lai tas netiktu netīrs, mums ir nepieciešams dekoratīvs iesaiņojums. Bet kā nogriezt vajadzīgā izmēra apli. Šeit palīgā nāk matemātika. Tie, kas zina, kā uzzināt apļa apkārtmēru, nekavējoties teiks, ka jums ir jāreizina skaitlis π ar divreiz lielāku formas rādiusu. Ja tā rādiuss ir 25 cm, tad garums būs 157 centimetri.

Loka uzgaļa diametra aprēķins

Tagad jums jāaprēķina aizdedzes diametrs. Izvelciet kabatas kalkulatoru vai viedtālruņa lietotni. Mēs aprēķināsim mūsu uzkrāšanas diametru, izmantojot abas mūsu mērījumu kopas, un redzēsim, kā rezultāti tiek salīdzināti. Reizinot ar 4, iegūst 2 mm. Izmērītais dziļums no loka ārpuses līdz spieķu caurumam ir 11 mm. Divreiz ir 22 mm, tātad uzgaļa diametrs ir 2 mm.

Spieķu sabiezināto caurumu dziļums ir 5 mm; divreiz lielāks par 10 mm, tātad uzgaļa diametrs ir 5 mm. Tādējādi mēs ieguvām 2 mm, izmērot diametru un 5 mm, mērot apkārtmēru. Visbeidzot: ja esat izmērījis augšējā daļa spieķi-nipeļi, jūs esat pabeidzis. Ja mērījāt tukšu loku, pievienojiet spieķa nipeļa augstumu divas reizes - apmēram 4 mm. Šim mērījumam ir jāatbilst Deimona Rinarda dotajai metodei.


Uzdevumu piemēri

Mēs jau esam izskatījuši vairākus praktiskus gadījumus par iegūtajām zināšanām, kā noskaidrot apļa apkārtmēru. Bet bieži vien mēs esam noraizējušies nevis par tiem, bet gan par reālām matemātiskām problēmām, kas ir ietvertas mācību grāmatā. Galu galā skolotājs par tiem dod punktus! Tāpēc aplūkosim paaugstinātas sarežģītības problēmu. Pieņemsim, ka apkārtmērs ir 26 cm Kā atrast šādas figūras rādiusu?

Izmantojot lenti ar īpašu skalu, šī sistēma aprēķina diametru jūsu vietā – ietaupot laiku, un laiks ir nauda, ​​ja būvējat daudz riteņu. Sutherland sistēmā ir iekļauts rīks, lai atrastu aizdedzes efektīvo loka diametru. Hovards Sazerlends demonstrē loka diametra sistēmu zemāk esošajā videoklipā.

Formas "perimetrs" ir attālums ap to. Lai aprēķinātu formas perimetru, jums jāpievieno visu tās malu garums. Piemēram, ja taisnstūris ir 5 cm plats un 3 cm garš, tā perimetrs būs. Formas "laukums" ir kvadrātveida vienību skaits, kas to pārklāj, t.i., figūras virsmas izmērs.

Risinājuma piemērs

Sākumā pierakstīsim, kas mums ir dots: C \u003d 26 cm, π \u003d 3,14. Atcerieties arī formulu: C = 2* π*R. No tā jūs varat iegūt apļa rādiusu. Tādējādi R= C/2/π. Tagad pāriesim pie tiešā aprēķina. Vispirms sadaliet garumu ar diviem. Mēs iegūstam 13. Tagad mums jādala ar skaitļa π vērtību: 13 / 3,14 \u003d 4,14 cm. Ir svarīgi neaizmirst pierakstīt atbildi pareizi, tas ir, ar mērvienībām, pretējā gadījumā viss praktiskais zūd šādu problēmu nozīme. Turklāt par šādu neuzmanību jūs varat iegūt par vienu punktu zemāku punktu skaitu. Un, lai cik kaitinoši tas arī nebūtu, jums ir jāsamierinās ar šādu situāciju.

Tā kā formas laukumu aprēķina, formas garumu reizinot ar platumu, to mēra "kvadrātvienībās". Citi kvadrātveida vienību piemēri ir: kvadrāti milimetros un centimetri kvadrātā. Piemēram, ja taisnstūris ir 5 cm plats un 3 cm garš, tā laukums būs.

Ir vairākas formas, kas atbilst vienkāršām apgabalu formulām. Paralelogrammas laukums = augstums × augstums. Sakarā ar to, ka figūras tilpumu aprēķina, formas garumu reizinot ar platumu ar dziļumu, to mēra "kubikvienībās".


Zvērs nav tik biedējošs, kā tas ir krāsots

Tāpēc mēs no pirmā acu uzmetiena izdomājām tik sarežģītu uzdevumu. Kā izrādījās, jums vienkārši jāsaprot terminu nozīme un jāatceras dažas vienkāršas formulas. Matemātika nav tik biedējoša, jums vienkārši jāpieliek nelielas pūles. Tātad ģeometrija jūs gaida!