圆是一个很奇特的图形,非常光滑、均匀、以至于成了大多数可移动工具的轮胎形状,自行车轮胎、汽车轮胎、火车…… 都是这样的。此外,圆有无数条对称轴,无论哪一点,对面都有对应的对称线,无数个微小的数含在那怕一丁点的距离里,所以无论圆大小如何,都是同样的。知道这些,问题来了,这种奇特的图形,面积是怎么计算的?
前几节课前已经研究了圆的直径、半径、周长之间的关系,半径是一个圆的一半的长度,半径×2就等于整个圆的长度,也就是直径,直径想变成周长,×3.14倍可以得到(其实这样并不非常精确,圆的直径和周长的关系为圆周率,是一个少见的无限不循环小数,3.1415926575……太长了,约分到两位数最合理。
一开始,我和我的小组用了两种方法,第一种:把圆细分成很多很多三角形,圆的弧度就会越来越小,而三角形面积已经学过了,可以把三角形的面积求出来,乘以三角形的个数,结果就出来了,误差相对不大。下图中的圆形用这种方法,把圆平均分成16个小三角形,算出三角形的面积后×16,结果约是105.6平方厘米,真正的面积在这个数左右。
为了估算出圆的面积在几到几之间,我又用了一个方法,把圆画成很多1厘米的小方格,数出有多少个小方格(多少平方厘米)。把直径×直径,圆变成正方形,求出最小、最大多少平方厘米,发现圆里面的面积80为平方厘米,化整的大正方形是121平方厘米,结果比较清晰了,这个圆的面积大于80平方厘米,小于121平方厘米。
突然,同学讨论组里出现了结论,圆的面积应该是半径×3.14再×半经,因为半经是切分三角形的高,高×圆周率,算出半个圆的周长(求三角形的面积,结果必须÷2,直接算出半个圆的周长免去了除2的烦恼)。半周长×半径,等于把周长分成一堆小线段×半径➗2*简便的得出了结果:5.5×3.14×5.5=94.985。
如还不能理解,就把圆想象成无数个拼在一起的三角,这些三角是如此的小,圆的弧度已经全消失了,这种情况下直接按计算三角形的公式计算就形
最后,我还有一个问题,圆的三维形式球的体积怎么算?有什么公式呢?(我已经猜到一个方法,球中心挖空灌水,量量水的体积,基本可以求出来)。
这样一个神奇的物体,一切公式都不同于普通的三角形、正方形、平行四边形,实在又烦人又迷人。