半径
bàn jìng
半径是圆心到圆上任意一点的距离,等于直径的一半。
Formula
r = d/2; \text{Circumference} = 2\pi r; \text{Area} = \pi r^2
Definition
半径是圆心到圆边缘上任意一点的距离;同一个圆内的每条半径都相等,直径总是恰好等于半径的两倍,$d=2r$。对于半径为 $r$ 的圆:周长 $=2\pi r$,面积 $=\pi r^2$,从距离圆心 $d$ 的外部一点引出的切线长度为 $\sqrt{d^2-r^2}$,这是切线-半径定理的推论,因为通过切点的半径总是垂直于切线。边长为 $a,b,c$、面积为 $A$ 的三角形的外接圆半径为 $R=abc/(4A)$,内切圆半径为 $r=A/s$(其中 $s$ 为半周长)。
Example
半径为 $30$ 厘米的自行车轮直径为 $60$ 厘米;如果一个圆的直径是 $10$ 厘米,它的半径就是 $5$ 厘米。对于半径 $7$:周长 $=14\pi\approx43.98$,面积 $=49\pi\approx153.94$;如果一个外部点距圆心 $25$ 个单位,切线长度为 $\sqrt{625-49}=\sqrt{576}=24$。对于一个 $3$-$4$-$5$ 直角三角形:外接圆半径 $R=60/24=2.5$(斜边的一半,验证了泰勒斯定理),内切圆半径 $r=6/6=1$。
Key Insight
"半径"(radius)一词源自拉丁语,意为"射线"或"轮辐",圆的所有半径都相等,正是这一点使它如此完美地圆。圆的曲率是 $\kappa=1/r$,所以圆越大曲率越小,欧拉不等式 $R\ge2r$(仅当三角形为等边三角形时取等号)优美地刻画了三角形外接圆半径与内切圆半径之间的关系;结合外心与内心之间距离的欧拉公式 $OI^2=R(R-2r)$,共同构成了一套完整的三角形-圆关系理论。