如何证 🐦 明相同 🌿 周长圆的面积最大(相同周长圆的面积最大 证明方法)



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 💮 🕸 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?

💮 🦟 ,R? = R? / π > R?

🐶 下来,计,算两个圆的面积分别用 A? 和 A? 表示:

A? = πR?2 = π(R?2 / π2) = R?2

A? = πR?2

显然 🌷 ,A? < A?,因 🐅 🐞 R? < R?。

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。

🐬 🦅 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 🐞 🦊 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 🦈 🐵

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。

🍀 🐳

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

🐯 简得:

r?' + r?' = r

根据面 🦆 积公式,有:

A' = π(r?'2) + π(r?'2)

🌾 🦆 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。

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