【原创】圆的面积公式证明
-
圆的面积公式的证明
山东省莱芜市陈毅中学初四八班郑康杰作
设
f(x)=
r
2
−
x
2
(r>0)
f(x)=
r
2
−
x
2
(
r>0)
的图形一定是一个半径为
r
π
r
2
2
证明之
前,我们需要明确
问题你们就自己考虑吧。
我们只需要证明
|
< br>r
−
r
半圆,为什么是个半圆?
这么基础的
f
x
dx|
=
即可
(为什么积分的上下限分别为
r<
/p>
和
-r
,
想想这
个函数与
x
轴的两个交点的
r
坐标)
,我们想要计算定积分
−
r
设
x=rsint
f
x
p>
dx
,就必须要计算出
F(x)
,
使得
F
’
(x)=f(x)
,
怎么
计算呢?用不定积分去计算即可,计算过程:
f
x
dx
=
<
/p>
r
2
−
x
2
dx
=
r
2
−
rsint
2
d(rsint)
=
r
1
−
sint
2
d(rsint)
=
rcost
d
rsint
=
r
∙
p>
cost
∙
rcost
dt
=
r
2
∙
cost
2
dt
=
r
2
∙
cost
2
dt
2<
/p>
2
1
+
cos
2t
r
r
=
r
2
∙
dt
=
∙
1
+
cos2t
dt
=
∙
1
dt
+
cos2t dt
2
2
2
r
2
sin
2t
r
< br>2
t
r
2
∙
sin
2t
=
∙
t
+
=
+
(为了计算简便,我省去了常数<
/p>
C
)
2
2
2
4
∵
x=rsint
∴
sint=
< br>r
∴
t=arcsin(
p>
r
)
将
t=ar
csin(
)
代入
r
< br>x
x
x
r
2
t
2
+
r
2
∙
sin
2
t
4
得,
x
∙
sin2
∙
arcsin(
)
r
r
∴
F
x
=
+
p>
2
4
r
接下来,再
用微积分基本定理计算
f
x
dx
即可。
−
r
r
2
r<
/p>
x
2
r
arcs
in(
)
f
x
dx
=
F
r
−
F
−
r
p>
−
r
r
r
−
r
−
r
r
2
arcsin
r
2
∙
p>
sin
2
∙
arc
sin
r
2
arcsin
< br>r
2
∙
sin
< br>2
∙
arcsin
r
+
r
−
r
+
r
=
2
p>
4
2
4