虽然小学教科书有证明圆面积公式的方法:把圆分成多个部分,再拼接,但是这样不严谨,接下来严格证明
写出圆的方程:(x-a)²+(y-b)²=r²,由于平移或者旋转不影响面积和形状,令a=b=0,把圆平移至坐标原点
x²+y²=r²,令r=1,得x²+y²=1,变形为y=(1-x²)0.5,∫2π 0ydx=∫(1-x²)0.5dx(省略积分上下界),x=sinφ,则为∫cosφdsinφ,∫cos²φdφ=π/4,又考虑正弦的非负性,以及只用了算术平方根积分,所以×4,得到π,又考虑图形放大k倍,面积放大k²倍,对于圆k=r,所以S=πr²
请问对吗?
写出圆的方程:(x-a)²+(y-b)²=r²,由于平移或者旋转不影响面积和形状,令a=b=0,把圆平移至坐标原点
x²+y²=r²,令r=1,得x²+y²=1,变形为y=(1-x²)0.5,∫2π 0ydx=∫(1-x²)0.5dx(省略积分上下界),x=sinφ,则为∫cosφdsinφ,∫cos²φdφ=π/4,又考虑正弦的非负性,以及只用了算术平方根积分,所以×4,得到π,又考虑图形放大k倍,面积放大k²倍,对于圆k=r,所以S=πr²
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