как узнать квадратуру круга
Площадь круга: как найти, формулы
площадь, 6 класс, 9 класс, ЕГЭ/ОГЭ
Определение основных понятий
Прежде чем погрузиться в последовательность расчетов и узнать, чему равна площадь круга, важно выяснить разницу между понятиями окружности и круга.
Окружность — замкнутая плоская кривая, все точки которой равноудалены от центра.
Круг — множество точек на плоскости, которые удалены от центра на расстоянии равном радиусу.
Если говорить простым языком, окружность — это замкнутая линия, как, например, кольцо и шина. Круг — плоская фигура, ограниченная окружностью, как глобус и мяч.
Формула вычисления площади круга
Давайте разберем несколько формул расчета площади круга. Поехали!
Площадь круга через радиус
Площадь круга через диаметр
S = π × d 2 : 4, где d — это диаметр.
Площадь круга через длину окружности
S = L 2 : (4 × π), где L — это длина окружности.
Популярные единицы измерения площади:
Задачи. Определить площадь круга
Мы разобрали три формулы для вычисления площади круга. А теперь тренироваться — поехали!
Задание 1. Как найти площадь круга по диаметру, если значение радиуса равно 6 см.
Диаметр окружности равен двум радиусам.
Используем формулу: S = π × d 2 : 4.
Подставим известные значения: S = 3,14 × 12 2 : 4.
Задание 2. Найти площадь круга, если известен диаметр, равный 90 мм.
Используем формулу: S = π × d 2 : 4.
Подставим известные значения: S = 3,14 × 90 2 : 4.
Задание 3. Найти длину окружности при радиусе 3 см.
Отношение длины окружности к диаметру является постоянным числом.
Получается: L = d × π.
Так как диаметр равен двум радиусам, то формула длины окружности примет вид: L = 2 × π × r.
Подставим значение радиуса: L = 2 × 3,14 × 3.
Площадь круга
Для того чтобы найти площадь круга, существует формула, которую лучше запомнить:
S=πr 2 – это произведение числа пи на квадрат радиуса.
Поскольку радиус тесно связан отношениями с диаметром и длиной окружности, то путем нехитрых замен можно также вычислить площадь круга через диаметр 
или длину окружности 
.
Диаметр – это удвоенный радиус, следовательно, подставляя его в формулу вместо последнего, нужно разделить его обратно на два.
Длина окружности представляет собой удвоенное произведение радиуса и числа π: P=2πr, обратным методом получаем, что радиус равен длине окружности, разделенной на его множитель.
Данные онлайн калькуляторы предназначены для расчета площади круга. Вычисление происходит по приведенным выше геометрическим формулам, где π считается константой, округленной до 15-го знака после запятой.
Результат работы калькулятора также округляется до аналогичного разряда. Для использования калькулятора расчета площади круга необходимо ввести только значение радиуса, диаметра или окружности круга. Для калькулятора единицы измерения радиуса не имеют значения – результат вычисляется в абсолютном виде. То есть, если значение радиуса задано, например, в сантиметрах, то и вычисленное калькулятором значение площади круга тоже следует интерпретировать как представленное в квадратных сантиметрах.
Площадь круга
Прежде чем определится, как рассчитать площадь круга, необходимо хорошо усвоить и понять в чём разница между окружностью и кругом. Что называется окружностью, а что подразумевают под словом круг.
Замкнутая кривая ( линия ), чьи точки лежат на одинаковом расстоянии от одной точки её центра, называется окружностью.
Окружность разбивает плоскость на две области: внутреннюю и внешнюю.
Та часть плоскости, которая лежит внутри окружности (вместе с самой окружностью) называется кругом.
Другими словами, для простоты понимания, следует запомнить:
Как найти площадь круга
Для расчета площади круга используется формула:
Как решать задачи на площадь круга
Теперь, зная, по какой формуле считается площадь круга, решим задачи на площадь круга.
Зубарева 6 класс. Номер 675(г)
Найдите площадь круга, радиус которого равен 1,2 см.
Воспользуемся формулой площади круга:
S = π R 2 = 3,14 · 1,2 2 = 3,14 · 1,44 = 4,5216 см 2
Обратите внимание, что площадь измеряется в квадратных единицах. Всегда проверяйте свои ответы, правильно ли вы указали единицы измерения.
Зубарева 6 класс. Номер 677(б)
Выразим из формулы радиус:
S = π R 2
R = √ S / π = √ 1,1304 / 3,14 = √ 0,36 = 0,6 см
Как найти площадь круга
Окружность — одна из самых совершенных фигур в геометрии. Построить ее очень просто — нужен только циркуль. Но при своем совершенстве окружность создает одну из самых сложных проблем — определение площади круга. Почему это является проблемой? Дело в том, что площадь измеряется в квадратных единицах (метрах, дециметрах, миллиметрах…). Но превратить круг в прямоугольник или квадрат практически невозможно. Задача эта беспокоила умы математиков и философов на протяжении тысячелетий и даже получала собственное название — квадратура круга.
Чтобы разобраться в проблеме нужно разделить понятия окружности и круга. Окружность — это замкнутая линия, все точки которой находятся на одинаковом расстоянии от центра. А круг — это часть плоскости, ограниченная этой окружностью. Для окружности мы ищем длину, а для круга — площадь. Какую бы часть круга, ограниченную окружностью, мы не выбрали, одна из сторон обязательно будет криволинейной. Это усложняет расчет площади, если не использовать интегрального исчисления.
Приблизительно, с высокой долей точности можно найти площадь окружности через диаметр по формуле:
Это самая простая формула, позволяющая найти площадь круга, когда известный радиус. Но может возникнуть вопрос, почему найденная площадь будет неточной? Сложность связана с числом π — это отношение длины окружности к диаметру, не имеющая конечного значения. Такие числа называют иррациональными. Еще в 1761 году Иоганн Ламберт доказал, что эта постоянная трансцендентная, то есть, если возвести ее в квадрат, все равно получится иррациональное число.
Сложное доказательство этого утверждения создали Феликс Клейн и профессор Линдеманн. Практическое значение этого открытия состоит в том, что любая формула для определения площади круга, где используется число π дает приблизительный результат, то есть, квадратура круга невозможна в принципе. На данный момент известно число «Пи» с точностью до 31, 4 триллиона знаков после запятой. Для вычислений используют значение 3, 14, а для более точных — 3, 1415926.
Способы вычисления площади круга
Для решения повседневных и большинство технических задач вполне достаточно формулы S= π∙ D 2 /4. Но в геометрии есть свои подходы к решению. Не всегда дано радиус (диаметр), а измерить эту величину можно только косвенным путем при помощи построений описанных и вписанных многоугольников, дополнительных построений и т.д. Рассмотрим наиболее популярные методы, как узнать площадь круга, более подробно. Сразу же оговоримся, способ интегрального исчисления затрагивать не будем, хотя он и наиболее точный. Воспользуемся только геометрическими способами решения.
Вычисление площади по радиусу
S = π∙r 2 — формула для вычисления площади круга, если известный радиус. Как видно, это просто запись предыдущего выражения с учетом того, что r = D/2, отсюда r 2 = (D/2) 2 = D 2 /4, что и использовано в основной формуле.
Как найти площадь круга через длину окружности
Для начала вспомним, как вычисляется длина окружности. Здесь, как и в других формулах для круга и окружности используется постоянная π. Нужно запомнить, что в математике и физике этот символ является непременным участником всех вычислений, связанных с кругом, окружностью, циклическими процессами, движением по дуге. В частности, длину окружности находим по формулам L=2 πR, или L= πD. Используя их, находим:
R=L/2 π; (1)
D=L/ π. (2)
Используя запись 1 в формуле S = π∙r2 получаем:
S = π(L/2 π) 2 = L/4 π.
Аналогичный результат получим, используя формулу 2.
Как вычислить площадь круга, описанного вокруг правильного многоугольника
В каждый круг легко вписать любой правильный многоугольник. Рассмотрим случаи с самыми простыми фигурами. Если в круг вписан квадрат, то формула будет выглядеть так:
S=2π⋅a 2 /2, где а – сторона квадрата.
Если в круг вписан равносторонний (правильный) треугольник, то формула будет выглядеть так:
S=π⋅a 2 /3.
Если в равностороннем треугольнике неизвестна длина стороны, но известна высота, то используем формулу:
Если треугольники неправильные, например, равнобедренные или разносторонние, то формулы получаются сложнее. Например, для вычисления площади по данным равнобедренного треугольника используется формула:
S=π⋅( a 4 /4⋅a 2 −b 2 )
В случае прямоугольного треугольника, мы используем формулу:
S=π/4⋅(a 2 +b 2 ).
Если круг описан вокруг равнобедренной трапеции, то рассчитать площадь можно по более сложной формуле:
S=π⋅( a⋅d⋅c/4⋅√p⋅(p−a)⋅(p−d)⋅(p−c)).
Как видим, задачу вычисления площади круга можно решить при помощи готовых формул, рассчитанных практически для любого случая, используя вписанные или описанные простые геометрические фигуры. Приведем еще несколько из готовых формул, на этот раз, для фигур, внутри которых находится круг неизвестного радиуса:
S=π⋅a 2 /12 – для равностороннего треугольника;
S=π⋅b 2 /4 ⋅(tgα/2) 2 — для равнобедренной трапеции;
S=π⋅(а/2) 2 =π⋅а 2 /4 — для квадрата.
Учитывая небольшой объем статьи, все формулы приводим без доказательств, как руководство для практического использования при решении геометрических или технических задач.
Часто возникает проблема определения площади полукруга. Это можно сделать очень просто, вычислив площадь полного круга и разделив ее на 2. Если использовать формулу, то выглядеть это будет так:
S = π∙r 2 /2, или
S= π∙ D 2 /4/2 = S= π∙ D 2 /8.
Для решения практических задач сложно пользоваться формулами, да и времени для этого найти не всегда получается. Лучше всего воспользоваться онлайн-калькуляторами на специализированных сайтах. Здесь важно правильно замерить нужные параметры в требуемых единицах. Нот для учеников и студентов такие сервисы не подходят — легкое получение готового результата отучает мыслить самостоятельно и никак не углубляет знаний.
Площадь круга
Площадь круга — это размер области внутри окружности, определенный в квадратных единицах измерения. Определять площадь круга можно по формулам, которые давно известны и использовались еще в Древнем мире для определения необходимого количества строительных материалов при построения зданий, амфитеатра и других архитектурных сооружений. В современном мире, с его быстрыми изменениями в архитектуре и в строительстве — определять площадь круга не менее важно. И в задачах алгебры и геометрии это умение пригодится.
Формулы площади круга
Площадь круга через радиус
В геометрии используются следующая формула для определения площади круга через радиус круга:
Здесь 
— площадь круга, 
— радиус круга.
В формуле фигурирует 
— это постоянная величина, которая называется «число » — это постоянная величина, которая часто используется в геометрии и в тригонометрии и означает отношение длины окружности к ее диаметру. Значение этого отношение получается постоянным, но не точным, и до сегодняшнего дня ученые стараются уточнить это значение. Приближенно «число » равно 3,14. Хотя после цифры «4» еще бесконечное количество цифр:
Площадь круга через диаметр
Давайте получим формулу площади круга через диаметр.
Так как диаметр — это два радиуса, то, следовательно, радиус — это половина диаметра:
— диаметр круга.
Подставим это выражение для радиуса в формулу площади круга, получим:
Таким образом, нами получена формула площади круга через диаметр круга:
Площадь круга через длину окружности
Окружность — это граница круга. Зная длину этой границы мы можем рассчитать площадь круга. Итак, формула длины окружности: 
, тогда определим радиус и подставим его в формулу (1):
,
И формула площади круга через длину окружности:
Примеры решения задач
Задача 1
Найдите площадь круга, если известен его радиус 
см.
Решение: Для определения площади круга используем формулу (1):
Задача 2
Найдите площадь земельного участка, если известно, что форма участка — круг, а диаметр участка составляет 50 м.
Решение: Чтобы найти площадь земельного участка, мы должны рассчитать площадь круга с диаметром 50 м. Используем формулу (2):
Задача 3
Длина границы земельного участка круглой формы равна 64 м. Найдите площадь участка.
Решение: граница участка круглой формы — это окружность. Тогда длина этой границы — это длина окружности. Площадь участка — площадь круга, которую мы определим по формуле (3) через длину окружности:
Для того, чтобы определять площадь круга в задачах по геометрии вам нужно определить с тем, какие данные вам известны и использовать те формулы для определения площади круга, которые больше всего подходят.