Круг
Круг — часть плоскости, которая лежит внутри окружности[1]. Другими словами, это геометрическое место точек плоскости, расстояние от которых до заданной точки, называемой центром круга, не превышает заданного неотрицательного числа Число называется радиусом этого круга[2]. Если радиус равен нулю, то круг вырождается в точку. Круг, имеющий толщину (незначительную по сравнению с радиусом), нередко называют диском[3].
Границей круга по определению является окружность. Открытый круг (внутренность круга) получится, если потребовать строгое неравенство: расстояние до центра . При нестрогом () неравенстве получается определение замкнутого круга, который содержит и точки граничной окружности.
Связанные определения
- Радиус — отрезок, соединяющий центр круга с его границей.
- Диаметр — отрезок, соединяющий две точки границы круга и содержащий его центр.
- Сектор — пересечение круга и некоторого его центрального угла, то есть часть круга, ограниченная дугой и двумя радиусами, соединяющими концы дуги с центром круга.
- Сегмент — часть круга, ограниченная дугой и стягивающей её хордой.
- Хорда — отрезок, соединяющий любые две точки окружности.
Эти и другие элементы круга, а также соотношения между ними описаны в статье Окружность[1].
Свойства
- При вращении плоскости относительно центра круг переходит сам в себя.
- Круг является выпуклой фигурой.
- Площадь круга радиуса вычисляется по формуле: , где ≈ 3.14159….
- Площадь сектора равна , где α — угловая величина дуги в радианах, — радиус.
- Периметр круга (длина граничной окружности): .
- (Изопериметрическое неравенство) Круг является фигурой, имеющей наибольшую площадь при заданном периметре. Или, что то же самое, обладающей наименьшим периметром при заданной площади.
История
История исследования свойств круга и окружности, а также применение этих свойств в человеческой практике уходит в глубокую древность; особенную важность придало этой теме изобретение колеса. Ещё в древности было открыто, что отношение длины окружности к её диаметру (число π) одно и то же для всех окружностей.
Исторически важной темой многовековых исследований было уточнение этого отношения, а также попытки решить проблему «квадратуры круга». В дальнейшем развитие исследований привело к созданию тригонометрии, теории колебаний и многих других практически важных разделов науки и техники.
Обобщения
Понятие круга является одним из универсальных математических понятий, дословно обобщаемым на случай произвольных метрических пространств. В отличие от случая евклидовых пространств, при произвольных метриках они могут быть весьма причудливо устроены — в частности, в случае дискретной метрики можно построить пример, когда открытый круг с данным радиусом совпадает с замкнутым. Однако некоторые свойства всё же сохраняются: выпуклость и наличие центральной симметрии.
Например, если в качестве метрики взять так называемую «городскую» метрику, то есть , то единичным кругом с центром в нуле, как легко увидеть, будет квадрат с вершинами .
Примечания
- Справочник по элементарной математике, 1978, с. 228.
- Цыпкин А. Г. Справочник по математике для средних учебных заведений. — 3-е изд.. — М.: Наука, 1983. — С. 193. — 480 с.
- См. в Вики-словаре
Литература
- Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф. и др. Дополнительные главы к учебнику 8 класса // Геометрия. — 3-е издание. — М.: Вита-Пресс, 2003.
- Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — М.: Наука, 1978.
- Переиздание: М.: АСТ, 2006, ISBN 5-17-009554-6, 509 стр.