为什么周长相同,圆形面积最大

如题所述

圆的面积最大。

分析过程如下:

设铁丝的长为4a。

则正方形的边长为a,那么长方形的长为a+m,宽为a-m,

正方形面积:a*a=a²

长方形面积:(a+m)*(a-m)=a²-m²

圆的周长4a,2πr=4a,得到r=4a/(2π)。则圆的面积为π×16a²/(4π²)=4a²/π。

4a²/π>a²>a²-m²。所以周长都为4a的图形,圆的面积最大。

扩展资料:

圆的性质:

1、有关圆周角和圆心角的性质和定理

(1)在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两个圆周角,两组弧,两条弦,两条弦心距中有一组量相等,那么他们所对应的其余各组量都分别相等。

(2)在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半(圆周角与圆心角在弦的同侧)。

(3)直径所对的圆周角是直角。90度的圆周角所对的弦是直径。

(4)圆心角计算公式: θ=(L/2πr)×360°=180°L/πr=L/r(弧度)。

即圆心角的度数等于它所对的弧的度数;圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半。

(5)如果一条弧的长是另一条弧的2倍,那么其所对的圆周角和圆心角是另一条弧的2倍。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2019-03-27

在周长相等的情况下,越接近圆的图形面积就越大:

圆形>正方形>长方形>三角形

理由:

设一个圆的半径是1,它的周长是6.28,面积是3.14

和它周长相等的正方形的面积是:(6.28÷4)^2=2.4649

和它周长相等的长方形的面积是:6.28÷2=3.14,设这个长方形的长宽分别为a,b

取一些数字(0.1,3.04),(0.5,2.64),(1,2.14),……(2.14,1),(2.64,0.5),(3.04,0.1)

可以发现长方形的长和宽越接近,面积就越大,当长和宽相等时,也就是变成正方形了,所以这个长方形的面积一定小于正方形的面积.

扩展资料

与圆相关的公式:

1、圆面积:S=πr²,S=π(d/2)²。(d为直径,r为半径)。

2、半圆的面积:S半圆=(πr^2)/2。(r为半径)。

3、圆环面积:S大圆-S小圆=π(R^2-r^2)(R为大圆半径,r为小圆半径)。

4、圆的周长:C=2πr或c=πd。(d为直径,r为半径)。

5、半圆的周长:d+(πd)/2或者d+πr。(d为直径,r为半径)。

圆的性质

⑴圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条通过圆心的直线。圆也是中心对称图形,其对称中心是圆心。

垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的2条弧。

垂径定理的逆定理:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的2条弧。

⑵有关圆周角和圆心角的性质和定理

① 在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两个圆周角,两组弧,两条弦,两条弦心距中有一组量相等,那么他们所对应的其余各组量都分别相等。

②在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半(圆周角与圆心角在弦的同侧)。

直径所对的圆周角是直角。90度的圆周角所对的弦是直径。

圆心角计算公式: θ=(L/2πr)×360°=180°L/πr=L/r(弧度)。

即圆心角的度数等于它所对的弧的度数;圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半。

③ 如果一条弧的长是另一条弧的2倍,那么其所对的圆周角和圆心角是另一条弧的2倍。

本回答被网友采纳
第2个回答  2019-03-17

设T是满足给定周长的面积最大的平面封闭图形。

第一步:先证明T一定是一个凸图形(比如凸多边形、圆、椭圆等),即T的任意两点所决定的线段上的点仍然是T内的点。

比较简单的思路是反证法。如上图所示,如果T是凹图形,那么一定可以至少找到一条线段AB和AB之间的T上的曲线X,满足AB端点之外的点都在T之外。如果我们以AB为镜面做X的对称镜像,可以得到曲线Y,可以证明经过Y的图形T"与T的周长相等但面积更大,与假设矛盾。故T只能是凸图形。

第二步:证明一定存在一条直线将凸图形的周长和面积同时平分。

同样用反证法。假设一弦AB平分T的周长而将T分为大小不同的两部分P和Q,其中P大于Q。那么去掉Q而将P沿AB做镜像对称,则可得到一个周长不变但面积等于2P的新图形T",T"的面积2P比原来的T的面积P+Q要大,与假设矛盾,故假设不成立。

要证明第三步的命题,等价于证明P上任意一点C到AB组成的三角形是直角三角形,即AC垂直于BC(P是半圆的充要条件)

同样用反证法。假设C为P上任意一点,那么半图形P被AC和BC分割为三块:三角形ABC,M和N。三角形ABC可以有三种情况,即角ACB分别为锐角、直角和钝角。

假设C为锐角或钝角,那么在保持M和N面积不变时,可以移动M和N(AB的弦长会改变)得到一个让角A"CB"为直角的新图形P",因为M与N没有变,所以只需要计算并比较三角形ACB和三角形A"CB"的面积就可以了。

在角ACB为锐角或钝角时,三角形ACB的面积为AC*BD/2,其中BD为三角形的高,且BD小于BC。而三角形A"CB"的面积为A"C*B"C/2=AC*BC/2。

因为BD小于BC,显然三角形ACB的面积比三角形A"CB"小。那么在周长不变的情况下,P的面积比P"小,与原假设矛盾。故对P上任意点C,角ACB恒为直角,P为半圆,T为圆。

本回答被网友采纳
第3个回答  2019-07-03

在周长相等的情况下,越接近圆的图形面积就越大。

圆形>正方形>长方形>三角形

理由:

设一个圆的半径是1,它的周长是6.28,面积是3.14

和它周长相等的正方形的面积是:(6.28÷4)^2=2.4649

和它周长相等的长方形的面积是:6.28÷2=3.14,设这个长方形的长宽分别为a,b

取一些数字(0.1,3.04),(0.5,2.64),(1,2.14),……(2.14,1),(2.64,0.5),(3.04,0.1)

可以发现长方形的长和宽越接近,面积就越大,当长和宽相等时,也就是变成正方形了,所以这个长方形的面积一定小于正方形的面积.

扩展资料

与圆相关的公式:

1、圆面积:S=πr²,S=π(d/2)²。(d为直径,r为半径)。

2、半圆的面积:S半圆=(πr^2)/2。(r为半径)。

3、圆环面积:S大圆-S小圆=π(R^2-r^2)(R为大圆半径,r为小圆半径)。

4、圆的周长:C=2πr或c=πd。(d为直径,r为半径)。

5、半圆的周长:d+(πd)/2或者d+πr。(d为直径,r为半径)。

圆的性质

圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条通过圆心的直线。圆也是中心对称图形,其对称中心是圆心。

垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的2条弧。

垂径定理的逆定理:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的2条弧。

第4个回答  2017-11-16
先比较正方形和圆形:设周长为C,正方形边长为a,圆半径为r
①根据正方形周长公式C=4a,则正方形边长a=C/4
根据正方形面积公式S1=边长²,则正方形面积S1=(C/4)²=C²/16=0.0625C²
②根据圆周长公式C=2πr,则圆半径r=C/2π
根据圆面积公式S2=πr²,则圆面积为S2=π×(C/2π)²=C²/4π≈0.08C²
因为0.08C²>0.0625C²
所以S2>S1
即周长相等的圆和正方形,圆的面积大于正方形的面积。
(2)再比较正方形和长方形:设周长为C,正方形边长为a,长方形长为b、宽为c。
①根据正方形周长公式C=4a,则正方形边长a=C/4
根据正方形面积公式S1=边长²,则正方形面积S1=(C/4)²=C²/16
②根据长方形周长公式C=(b+c)×2,则b+c=C/2
根据长方形面积公式得S3=bc
因为a=C/4,所以a=C/2×1/2=(b+c)×1/2=(b+c)/2
则S1-S3
=a²-bc
=(b+c)²/4-bc
=(b+c)²/4-4bc/4
=【(b+c)²-4bc】/4
=(b²+2bc+c²-4bc)/4
=(b²-2bc+c²)/4
=(b-c)²/4
因为b≠c,所以(b-c)²>0
则(b-c)²/4>0
即S1-S3>0
所以S1>S3
所以周长相等的长方形和正方形,正方形的面积大于长方形的面积
(3)根据以上计算可得,S2>S1>S3,所以在周长相等的情况下,面积最大的图形为圆形。本回答被网友采纳
相似回答