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πr²是半径为r的圆的面积,2πr²是2个半径为r的圆的面积;如果是圆柱体,底面半径r, ...,2拍r是什麼,大家都在找解答。可不可以解釋一下向心力的幾個公式V=(2piR)/TA=(V^2)/ ... ... <看更多>
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※ 引述《aack (喔)》之銘言:
: ※ 引述《Eshow (No pain No gain)》之銘言:
: : 莫名其妙看到 阿積不出來很難過 問問看
: : 圓的周長= 2pi R ---->怎麼積來的?
: 考慮極座標上一個半徑為a的圓r = a
: 2π 2π |2π
: 週長 = ∫ ds = ∫ adθ = aθ| = 2πa
: 0 0 |0
要用此積分得圓弧長值是可以
但是....今天如果要證明圓的週長=2πr
用這極座標的積分去證明....基本上是倒果為因
因為極座標表達『圓弧線元素』是rdθ
這就是由圓的弧長公式所得到的.....
圓的弧長公式=rθ (measure in radian)
極小的圓弧長就是自變量作為小的變化 (dθ)
所以用積分在極座標下來論證圓弧長公式是倒果為因的
要說明的應該是...圓的弧長公式為什麼是rθ?
(當θ=2π時 自然就得到了圓的週長=2πr)
首先
人類在古時候發現圓的周長和半徑呈現正比的線性關係(無數的經驗累積)
P=kr (P是圓周長 r是半徑 k就是那個線性的比例常數)
並且這個k經過測量後似乎是固定的(不會因為圓的大小而有所變動)
k可以得到大約是6.283...左右的數字
問題是 怎麼知道 k 是固定的呢?
搞不好有一天因為不同的圓而產生不同的值
這是不可能的...因為相似多邊型 對應邊長成比例(這可由幾何原本中得到證明)
而『所有的圓』都是相似的 根據相似性原理
圓的『周長比』會等於『半徑比』 這就得到了 k 必為定值
此值我們現在稱為2π
圓周長既然解決
部分弧長的公式也可以根據相似的比例原則得到
弧長 s=rθ (θ is measure in radian)
積分中的『圓弧線元素』是rdθ就是根據弧長s=rθ而得到的
用以證明圓周長公式絕對是倒果為因的
在這裡提一下此事
因為我記得好像很多人用這種方法證明圓周長公式 並且以為這樣子做是對的
另外 利用積分來證明圓面積公式=πr^2 也同樣是倒果為因....
講一點題外話
平常人們測量角度的表達使用度度量(measure in degree)
而不喜歡用徑度量(measure in radian)
因為度度量表達起來直觀,簡潔,等量分割圓為360度角,
容易使用圖像的聯想以粗估角度大小
而徑度量卻不然 他大小的表達是無理數的分割(2π的分解) 很不直觀
自古以來人類就懼怕無理數(即使到現在也是)
那麼為什麼數學喜歡徑度量而不喜歡度度量?
弧長公式與扇型面積公式的表達較度度量為簡潔(s=rθ A=1/2θr^2)
這固然是原因 但還不夠充分...(度度量也做得到)
為什麼徑度量為成為...數學中表達角度的主流?
主要原因還是因為以下的這個極限
sinθ
lim ------- =1 這只有在θ在徑度量才是真確的......
θ->0 θ
而這個極限,卻是在高等數學中相當重要的....(它不是1....那就難過了)
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◆ From: 203.73.203.174
※ 編輯: yonex 來自: 203.73.203.174 (03/17 03:27)
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