Okrąg ma tylko jeden stopień swobody, więc dowolny pojedynczy wymiar ustala wszystkie pozostałe. Z promienia r: średnica to 2r, obwód to 2πr, a pole to πr². Te trzy wzory to cały temat, a jedyne, czego trzeba pilnować, to fakt, że obwód używa promienia raz, a pole dwa razy: podniesionego do kwadratu, a nie podwojonego.
π sprawia, że koło jest kołem: to stosunek obwodu dowolnego okręgu do jego średnicy, ta sama liczba dla każdego okręgu, jaki kiedykolwiek narysowano. Jest niewymierna, więc nie ma dokładnego zapisu dziesiętnego, i właśnie dlatego ta strona zostawia ją jako literę π. Obwód 6π to dokładna odpowiedź; 18.85 to zaokrąglenie, i te dwie odpowiedzi nie są wymienne, gdy klucz odpowiedzi wymaga jednej z nich.
Ta dokładność działa też w drugą stronę. Podaj obwód 10, a promień wyjdzie 5/π, nadal dokładnie i nadal jako zwykła liczba rzeczywista, a pole wyjdzie 25/π. Każdy konkurencyjny kalkulator mnoży przez 3.14159 już w pierwszym kroku, więc nigdy nie poda odpowiedzi, której oczekuje zadanie szkolne.
Na co zwrócić uwagę
C = 2πr i C = πd to ten sam wzór, bo d = 2r. Użyj tego wymiaru, który masz podany, zamiast najpierw go zamieniać.
Pole podnosi promień do kwadratu, obwód nie. Podwojenie promienia koła podwaja jego obwód, ale czterokrotnie zwiększa pole.
π to stosunek, a nie długość: obwód podzielony przez średnicę, i dla każdego okręgu wychodzi tak samo. Na tym fakcie opiera się cały temat.
Odpowiedź 6π jest dokładna, a 18.85 nie. Zostaw π, chyba że zadanie prosi o ułamek dziesiętny albo podaje wartość π, której należy użyć.
Obliczanie wstecz z obwodu dzieli przez 2π, więc π zostaje w mianowniku. 5/π to zwykła liczba, mniej więcej 1.59.
Jednostki idą za wymiarem: promień w centymetrach daje obwód w centymetrach i pole w centymetrach kwadratowych.
Jak obliczyć obwód koła
1
Ustal, co jest podane
Promień, średnica czy obwód. W zadaniu tekstowym łatwo je pomylić, a wstawienie średnicy tam, gdzie wzór potrzebuje promienia, podwaja wynik.
2
Jeśli to średnica, podziel ją na pół
r = d/2. Zrobienie tego na początku sprawia, że potrzebujesz tylko jednego wzoru, a nie dwóch.
3
Pomnóż przez 2π
C = 2πr. Na razie zostaw π jako literę: 2π · 3 to 6π, a to gotowa, dokładna odpowiedź.
4
Dopiero wtedy sięgnij po ułamek dziesiętny
Jeśli zadanie wymaga liczby, pomnóż przez 3.14159… na samym końcu. Wczesne zaokrąglanie traci dokładność, której potrzebuje reszta wieloetapowego zadania.
5
Żeby liczyć wstecz, podziel
Z obwodu: r = C/(2π). π zostaje w mianowniku i to jest dokładne; dzielenie przez 3.14 w tym miejscu to zwykle moment, w którym traci się dokładność.
Koła w liczbach
Te same cztery wymiary dla popularnych promieni. Kolumna dokładna to odpowiedź; ułamek dziesiętny to jej zaokrąglenie.
Promień
Średnica
Obwód
Pole
C dziesiętnie
1
2
2π
π
6.2832
2
4
4π
4π
12.5664
3
6
6π
9π
18.8496
5
10
10π
25π
31.4159
7
14
14π
49π
43.9823
10
20
20π
100π
62.8319
1/2
1
π
π/4
3.1416
2.5
5
5π
6.25π
15.708
Przykłady z obliczeniami
Z promienia równego 3
plain
r = 3
C = 2π · 3 = 6π dokładnie, czyli około 18.8496. Pole to π · 3² = 9π, około 28.27. Zauważ, że promień jest podnoszony do kwadratu przy polu, a przy obwodzie nie: ta jedna różnica odpowiada za większość błędów w tym temacie.
Ze średnicy równej 10
plain
d = 10
Najpierw podziel na pół: r = 5. Wtedy C = 2π · 5 = 10π, a P = π · 5² = 25π. Wstawienie średnicy bezpośrednio do C = 2πr dałoby 20π, czyli dokładnie dwa razy za dużo, i to najczęstszy błąd w tym miejscu.
Wstecz z obwodu równego 10
plain
C = 10
r = 10/(2π) = 5/π, dokładnie, czyli mniej więcej 1.5915. Pole wynosi wtedy π · (5/π)² = 25/π, około 7.96. To zostawienie π w mianowniku sprawia, że wyniki są dokładne; podzielenie najpierw 10 przez 6.28 zaokrągliłoby wynik, zanim w ogóle zaczęłoby się liczyć pole.
Promień ułamkowy: 1/2
plain
r = 1/2
C = 2π · 1/2 = π dokładnie: okrąg o promieniu jedna druga ma obwód równy dokładnie π. Jego pole to π/4. Ułamki zostają ułamkami, więc nic nie ginie po drodze.
Dlaczego 6π to nie 18.85
plain
r = 3
6π to jedna dokładna liczba. 18.8496 to ułamek dziesiętny, który zgadza się z nią do czwartego miejsca po przecinku, a potem różni się już zawsze, bo π jest niewymierne. Jeśli zadanie mówi "podaj wynik z π", odpowiedzią jest 6π, a 18.85 zostanie uznane za błąd.
Częste błędy
Wstawianie średnicy do C = 2πr. To podwaja wynik; najpierw podziel ją na pół, żeby dostać promień, albo użyj C = πd.
Podnoszenie promienia do kwadratu przy obwodzie. C = 2πr używa r raz; do kwadratu podnosi go tylko pole.
Zaokrąglanie π na początku. Jeśli potrzebny jest ułamek dziesiętny, wymnóż dopiero na samym końcu, żeby kroki pośrednie pozostały dokładne.
Używanie 22/7 tak, jakby to było π. To zgrubne przybliżenie, różniące się o około jedną tysięczną: w porządku do liczenia w pamięci, błędne przy dokładnej odpowiedzi.
Zapominanie, że jednostki pola są kwadratowe. Promień w metrach daje obwód w metrach i pole w metrach KWADRATOWYCH.
Mylenie obwodu koła z obwodem innej figury. Obwód koła to długość okręgu, czyli droga dookoła koła; wielokąt ma obwód będący sumą długości boków.
Obwód koła: najczęstsze pytania
Jaki jest wzór na obwód koła?
C = 2πr z promienia albo równoważny C = πd ze średnicy, bo średnica to dwa promienie. Dla promienia 3 to 6π, czyli około 18.85. Użyj tego wymiaru, który faktycznie masz podany.
Jak obliczyć promień z obwodu koła?
Podziel przez 2π: r = C/(2π). Obwód 10 daje r = 5/π, mniej więcej 1.59. Zostawienie π w mianowniku sprawia, że odpowiedź jest dokładna; dzielenie najpierw przez 3.14 zaokrągla wynik, zanim skończysz.
Czym różni się obwód koła od pola koła?
Obwód to długość brzegu i używa promienia raz: 2πr. Pole to powierzchnia wewnątrz i używa go dwa razy: πr². Dlatego podwojenie promienia podwaja obwód, ale czterokrotnie zwiększa pole.
Co znaczy "podaj wynik z π"?
Zostaw π jako symbol, zamiast je wymnażać: 6π zamiast 18.85. To dokładna odpowiedź i większość zadań egzaminacyjnych jej wymaga, bo można ją sprawdzić bez kalkulatora, a 18.85 to tylko przybliżenie.
Czy 22/7 to to samo co pi?
Nie. 22/7 to 3.142857…, a π to 3.141592…, więc różnią się od trzeciego miejsca po przecinku. To wygodne przybliżenie do liczenia w pamięci i błędna odpowiedź wszędzie tam, gdzie liczy się dokładność; π jest niewymierne i w ogóle nie ma dokładnej wartości w postaci ułamka.
Dlaczego pi jest takie samo dla każdego koła?
Bo wszystkie okręgi mają ten sam kształt, tylko powiększony albo pomniejszony, a skalowanie mnoży obwód i średnicę przez ten sam czynnik, więc ich stosunek nigdy się nie zmienia. Ten stały stosunek TO WŁAŚNIE π, i dlatego pojawia się w każdym wzorze dotyczącym koła.
Jak obliczyć średnicę z obwodu koła?
Podziel przez π: d = C/π. To jeden krok, a nie dwa, bo wprost C = πd. Obwód 10 daje średnicę 10/π, około 3.18, a połowa tej wartości to promień.
Czy ten kalkulator przyjmuje pole jako dane wejściowe?
Nie, celowo. Z pola r = √(A/π), co nie jest ani ułamkiem, ani ułamkiem razy potęga π, więc przyjęcie pola oznaczałoby albo zaokrągloną odpowiedź, albo fałszywie dokładną. Pole jest zawsze podawane w wyniku, tylko nie da się go wpisać.