1、如何证明相同周长圆 🦋 的面积最大
如何证明相同周长圆的面 💮 积 🕸 最大
为了证明相同周长的圆中,面,积最 🐟 大的圆是半径最小的圆我们 🌴 可以使用以下步 💐 骤:
假设我们有两个不同半径的圆,其周长相等。令 R? 和 R? 分别表示两个圆的半 💐 径表示 🦁 (R? > R?),C 它们的 🌷 相同周长。
根据圆的周 🌿 长公 🐘 式,我们有:
C = 2πR? = 2πR?
因 💮 此 🦟 ,R? = R? / π > R?
接 🐶 下来,计,算两个圆的面积分别用 A? 和 A? 表示:
.jpg)
A? = πR?2 = π(R?2 / π2) = R?2
A? = πR?2
显然 🌷 ,A? < A?,因 🐅 为 🐞 R? < R?。
.jpg)
因此,具有较小半径的圆的(R?)面,积(R?)更大而具有较大半径的 🐵 圆的面积更小。
为了进一步证明,我们可以使用微积分。设函数 f(R) 表示 🌹 半径为 🌳 R 的。圆的面积那么的,f(R) 导数为:
df/dR = 2πR
由于 🐒 导数始终大于零 🌷 ,因此函数 🐎 f(R) 单调递增。这,表。明随着半径的减小面积会增加
因此,在,所 🐎 有具有相同周长的圆中半径最小的圆具有最大的 🌷 面积。
2、相同周长圆的面积 🍀 最大 证明方法
周长 🐘 相同圆的 🐕 面积最大证明
设半 🦅 径为 r 的 🕷 圆的 🦁 周长为 p。
周 🐬 长 🦅 公式:p = 2πr
由周长 🦢 相等可得:
r? = r?
其中,r? 和 r? 是两个半径 🕷 相同 🐬 的圆 🕊 的半径。
面积 🐞 公 🦊 式:A = πr2
由于半径相同,两个圆 🐘 的面积 🦋 比值 🌼 可以化简为:
A?/A? = (r?2/r?2)
因为 🦊 r? = r?,所 🦈 以 🐵 :
A?/A? = 1
因此,两 🌵 个半 🐱 径相同的圆 💮 具有相同的面积。
由此可推 🌷 断,在,所有半径之和相等的圆中半径相等的圆具有最大的面积。
证 🍀 明 🐳 :
假设存在一个半径为 r?' 和 r?' 的圆,其周长与半径 🐅 为的圆 r 相,同 r 且面积大于半径为的圆。
根据周长公 💮 式,有:
2π(r?' + r?') = 2πr
化 🐯 简得:
r?' + r?' = r
根据面 🦆 积公式,有:
A' = π(r?'2) + π(r?'2)
由 🌾 上 🦆 式可得 🐵 :
A' = π(r?' + r?')2 - πr?'r?'
代入 r?' + r?' = r,得 🐦 到:
A' = πr2 - πr?'r?'
由于 🌲 A' > A,因此有:
πr?'r?' > 0
这表明 r?' 和 🐅 r?' 都不 🌷 是零。
由于 r?' + r?' = r,因 r?' 此 r?' 和 🦆 都小于 🪴 r。
这与假 🌾 设半径 🌼 为 r?' 和 r?' 的圆具有最大 🐛 的面积矛盾。
因此,假,设不 🌸 成立 🐼 半径相同的圆在所有半径之和相等的圆中具有最大的面积。
本文来自艳巧投稿,不代表侠客易学立场,如若转载,请注明出处:http://www.skyjtgw.com/647475.html