想必大家都知道圆吧!
那大家知道如何算圆的面积吗?今天我们就来探究一下如何算圆的面积。
在算圆的面积之前,先让我们回顾一下如何算长方形,三角形,四边形,梯形的面积算法。
长方形运用的是度量思想,而三角形平行四边形和梯形运用的是割部方法。总而言之,我们以前学过的图形,基本上要么就是用度量思想,要么就是用割部。
那么圆的面积会用到哪个方法呢?
首先我们先观察上图,我们发现这个圆已经被平均分成了16份, 那么我们可以怎样算出这个圆的面积呢?我们一下子可以想出这个方法就是小三角形的面积×它的总数量=圆的面积。它的总数量我们可以知道,就是16,那么小三角形的面积是多少呢?我们并不知道。要想算出一个小三角形的面积,我们必须得知道它的底和高。高我们知道了,就是他的半径,那么低呢?底是什么呢?底又如何算出呢?既然我们已经会算圆的周长,那么是不是除以16就等于每一个小三角形的底了呢?没错,是这样。周长÷16就是底,底再乘半径除2就是三角形的面积啦。三角形的面积算出来之后再乘以16,那么就是圆的面积啦!那么如何用符号语言来表达呢?用C来表示周长,用r来表示半径:C÷16×r÷2×16。但千万别忘了还要化简哦!先除16后乘16,那么我们可以把它化简变成C×r÷2,我们还可以再把他的除以2化解一下,也就变成了1/2Cr。我们是不是可以把周长也就是C再化简一下呢?对的!周长是π2r。1/2不就可以把2r化成一个r吗?那r×r不就是r²吗?那么把这个式子化简一下,不就变成了πr²吗?那么πr²不就是我们所说的圆的面积的算法吗?
但是有一个问题我们还没有解决,那就是仅仅只有16个三角形就够吗?不!不够的!在目前的情况下,自己办不到99个小三角形,甚至99个都不够。这怎么能继续进行运算呢?而这个时候我们必须得用上思想实验。从有限到无限,我们可以在脑海中想象到我们把一个圆分成了无数个,n个小三角形,然后这个小三角形的底是C÷16,再×r÷2×16我们不就可以算出来了吗?
当然,不光只有这一种方法。我们还可以把这16个三角形拼成一个像长方形,但不是长方形的图形,这样也可以利于我们求出圆的面积的公式。
这时候它的高也就是圆的半径,而它的底就是圆周长的一半啦。半径为r,周长的一半也就是1/2C,列个式子不就是1/2Cr吗? 1/2Cr再化简一下,不也能成为派R的二次方吗?所以方法有许多,就看我们要利用哪一个方法啦!不光可以把它拼成一个长方形,有的人还把它拼成了平行四边形和三角形。
三角形的高就是圆的半径,而它的底也就是周长。梯形的上下底相加,就是周长高一样也是圆的半径。
所以我们发现圆的的面积公式不光求的方式很多,而且都很简单,都是易懂的,而既然这么简单的东西,“半径,直径,面积,周长”我们也要灵活的变化。
例如已知直径求面积就是πd÷2²求周长就是πd。
而现在圆的面积周长,我们也都会算了,而且不并不觉得它们很难,我们是不是可以想一想,如何去算圆柱,圆锥,圆球体,他们是如何算表面积又是如何算体积的呢?圆锥我并不知道,但是我觉得圆柱的体积有可能是πr²×圆柱的高。而圆球体的体积有可能是πr²×πr²。而在现在这些也都是些猜想,还需要我们往后的探究,发现!