圓的性質

基礎

半徑、直徑、圓周、圓周率——圓的基本認識。

適合:中三數學 · 單元:數與代數 · 建議學習路徑第 11/37 課

學完呢課,你會識:
  • d = 2r
  • 圓周 = 2πr = πd
  • 面積 = πr²
數學Mathematics

1重點摘要 Summary

半徑、直徑、圓周、圓周率——圓的基本認識。

2生字卡 Vocabulary

C
Circle圓形

所有點到圓心距離都一樣的圖形。

C
Centre圓心

圓的中心。符號:O。

R
Radius半徑

圓心到圓邊的距離。符號:r。

D
Diameter直徑

穿過圓心,兩頭都到圓邊。= 2r。符號:d。

C
Circumference圓周

圓的周長。= πd = 2πr。

P
Pi (π)圓周率

圓周 ÷ 直徑 ≈ 3.14159。

C
Chord弦

圓裡面兩點連的線。最長的弦就是直徑。

A
Arc弧

圓邊的一段。

3逐步講解 Steps

  1. 1. 半徑與直徑半徑 r 是圓心 O 到圓周上任何一點的距離;直徑 d 是經過圓心、兩端都在圓周上的線段。兩者的關係是 d = 2r,即直徑永遠是半徑的兩倍。例如半徑 3 cm 的圓,直徑就是 6 cm。常見錯誤是把直徑當作半徑的一半,或計算時混淆兩者,所以落筆前先分清楚題目給出的是 r 還是 d。
  2. 2. 圓周(周長)圓一周的長度稱為圓周,公式有兩個等價寫法:圓周 = πd = 2πr。例如直徑 10 cm 的圓,圓周 = π × 10 ≈ 31.4 cm;若用半徑計算,2 × π × 5 ≈ 31.4 cm,結果一致。留意圓周是長度,單位是 cm;切勿與面積公式 πr² 混淆,兩者只差一個平方,這是考試最常見的陷阱之一。
  3. 3. 圓的面積圓面積公式是面積 = πr²,其中 r 是半徑,必須先平方再乘 π。例如半徑 3 cm:面積 = π × 3² = π × 9 ≈ 28.3 cm²。最常見的錯誤是寫成 π × 3 × 2 或忘記平方;另一個陷阱是題目給直徑,例如 d = 10 時要先化成 r = 5,再算 π × 5² = 78.5 cm²。面積單位是平方單位(cm²),作答時不要漏寫。
  4. 4. 認識圓周率 ππ(圓周率)的定義是任何圓的圓周除以直徑,這個比值對所有圓都相同,約等於 3.14159265...,是一個無限不循環小數。考試通常取 3.14 或分數 227 作近似值,兩者略有出入:3.14 ≈ 3.1400,227 ≈ 3.1429,所以要按題目指示選用,否則答案會有輕微偏差。π 是希臘字母,書寫時不要與英文字母 n 混淆。
  5. 5. 弦與弧弦是連接圓周上任意兩點的線段;弧是圓周上的一段曲線。直徑是經過圓心的弦,也是圓中最長的弦,它把圓分成兩個半圓。判斷技巧:給一條線段,先看兩端是否都在圓周上(是弦),再看它是否經過圓心(是直徑)。這些名詞是之後學習扇形與圓的基礎,定義必須記準,答題時用詞要準確。
  6. 6. 反求半徑已知圓周求半徑,把公式倒轉使用:圓周 = 2πr,故 r = 圓周 ÷ (2π)。例如圓周 = 31.4 cm,取 π ≈ 3.14,則 r = 31.4 ÷ (2 × 3.14) = 31.4 ÷ 6.28 = 5 cm。同樣地,已知面積求半徑可用 r = √(面積 ÷ π)。這類逆運算題目在考試很常見,關鍵是先寫出原公式,再逐步移項,不要跳步心算,以免除錯方向。

4圖解 Diagrams

圓的性質:圓心角與圓周角 Circle theorems圓心角 2x圓周角 x定理一:同弧嘅圓心角 = 圓周角 × 2定理二:半圓上嘅圓周角 = 90°(直徑對直角)半圓定理最常用:見到直徑就即刻搵直角——證明題入門磚
圖 1:圓心角與圓周角

5例題示範 Example

一個圓半徑 5 cm,求圓周和面積。(π≈3.14)

  1. 圓周 = 2πr = 2 × 3.14 × 5
  2. = 31.4 cm
  3. 面積 = πr² = 3.14 × 5²
  4. = 3.14 × 25 = 78.5 cm²
  5. 答案:圓周 31.4 cm,面積 78.5 cm²

6常見錯誤 Mistakes

✗ 面積用直徑:π×10² ✗
✓ 面積用半徑:π×5²。
✗ 圓周 = πr² ✗
✓ 圓周 = 2πr 或者 πd。πr² 是面積。
✗ d = r ÷ 2 ✗
✓ d = 2r(直徑是半徑的兩倍)。
✗ π = 3.14 是準確值 ✗
✓ π ≈ 3.14 是近似值,真正的 π 是無限小數。

75 題快測 Quick check

Q1半徑 r = 4 cm,直徑 d = 多少?

Q2直徑 d = 10 cm,圓周約是多少?(π≈3.14)

Q3半徑 r = 3 cm,面積約是多少?(π≈3.14)

Q4圓周 = 2πr 定 πr²?

Q5最長的弦叫什麼?

8重點回顧 Recap

  • d = 2r
  • 圓周 = 2πr = πd
  • 面積 = πr²
  • π ≈ 3.14
  • 最長的弦就是直徑

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