圆的周长与面积公式推导

圆的周长与面积公式推导
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2013-02-24 14:28
本范例通过正多边形逼近和洋葱法变体两种方法,演示圆的周长和面积公式的推导过程。使用了序列、多边形、圆、点、段落等GeoGebra命令,适合初中及以上学生学习几何和微积分。

GeoGebra 命令及参数

  1. Sequence((sin(2 * π * k / n), -cos(2 * π * k / n)), k, 0, n, 1) → vertices
  2. Polygon(vertices) → regpoly, , , ,
  3. Segment((0, 0), Midpoint[Element[vertices, 1], Element[vertices, 2]]) → a
  4. Perimeter(regpoly) → p
  5. Sequence(Segment[(0, 0), Element[vertices, k]], k, 1, n) → trisides
  6. Area(regpoly) → A
  7. Circle(O, 1) → c
  8. Segment(O, B) → r
  9. Sequence(Circle[O, j / k], j, 1, k, 1) → circles_0
  10. Sequence(O + (0, (-j) / k), j, 1, k, 1) → initial
  11. Zip(Circle[C, P], P, initial) → circles
  12. Zip(Rotate[P, 360° * Distance[O, P] / Radius[S], C], P, initial, S, circles) → final
  13. Zip(Ray[C, P], P, final) → rays
  14. Sequence(Intersect[Element[circles, j], Element[rays, j + 1]], j, 1, k - 1, 1) → final_2
  15. Zip(CircleArc[C, P, P'], P, initial, P', final_2) → arcs
  16. CircleArc(C, O, Rotate[O, 360° * Distance[O, Element[initial, 1]] / Radius[Element[circles, 1]], C]) → arc_0
  17. Sequence(Segment[Element[final, j + 1], Element[final_2, j]], j, 1, k - 1, 1) → endseg
  18. CircleArc(C, B, Rotate[B, 360° * Distance[O, B] / Radius[Element[circles, k]], C]) → arc_k
  19. Sequence(Element[initial, j] + (2 * π * Radius[Element[circles_0, j + 1]], 0), j, 1, k - 1, 1) → finalh_2
  20. Sequence(Segment[Element[initial, j], Element[finalh_2, j]], j, 1, k - 1, 1) → bases
  21. Segment(O, O + (2 * π * Radius[Element[circles_0, 1]], 0)) → base_0
  22. Segment(B, B + (2 * π * Radius[Element[circles_0, k]], 0)) → base_k
  23. Zip(P + (2 * π * Radius[S], 0), P, initial, S, circles_0) → finalh
  24. Sequence(Segment[Element[finalh_2, j - 1], Element[finalh, j]], j, 2, k, 1) → heights
  25. Segment(finalh_0, Element[finalh, 1]) → height_0
  26. Intersect(arc_0, Element[rays, 1]) → final_0,
  27. Segment(final_0, Element[final, 1]) → endseg_0
  28. Point(Circle[D, 6.283185307179586]) → E
  29. Segment(D, E) → e
  30. Sequence(1 / k * 2 * π * Radius[Element[circles_0, j]], j, 1, k) → areas
  31. Sum(areas) → area

AI 绘图提示语参考

绘制一个圆,并展示其周长和面积的推导过程。首先,使用正多边形逼近圆,通过旋转和分割正多边形来逼近圆的周长和面积。接着,通过一系列圆弧和线段的构造,展示圆周长和面积的极限定义。最后,画出圆的直径和半径,以及圆的面积公式。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。