descartesclytie0x/descartes-math-platform
บทที่ 28 วงกลมตรงกับหนังสือ ม.3 เล่ม 2 บทที่ 2

28.1 ส่วนต่างๆ ของวงกลม

เชือกเส้นหนึ่งยึดปลายที่หมุด O แล้วดึงปลายอีกด้านให้ตึงขณะเดินรอบหมุด รอยที่ปลายเชือกวาดมีระยะจาก O เท่าเดิมทุกจุด ถ้าเชือกยาว 4 เมตร รอยนี้จะกว้างจากด้านหนึ่งถึงอีกด้านหนึ่งเท่าไร

จุดที่ห่างจากศูนย์กลางเท่ากัน

นิยาม

วงกลมคือเซตของจุดบนระนาบที่อยู่ห่างจากจุดคงที่ O เท่ากับระยะบวกที่กำหนด O เรียกว่าจุดศูนย์กลาง ระยะนั้นเรียกว่ารัศมี ส่วนเส้นตรงจาก O ถึงจุดบนวงกลมก็เรียกว่ารัศมี

วงกลมหมายถึงเส้นขอบ ส่วนพื้นที่ภายในรวมเส้นขอบเรียกว่ารูปวงกลม เมื่อพูดว่าจุดอยู่บนวงกลม จึงต้องอยู่บนเส้นขอบ ไม่ใช่เพียงอยู่ภายใน

OABCDE
AB ผ่าน O จึงเป็นทั้งคอร์ดและเส้นผ่านศูนย์กลาง ส่วน DE เป็นคอร์ดที่ไม่ผ่าน O

คอร์ดและเส้นผ่านศูนย์กลาง

คอร์ดคือส่วนเส้นตรงที่ปลายทั้งสองอยู่บนวงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางคือคอร์ดที่ผ่านศูนย์กลาง จึงประกอบด้วยรัศมีสองเส้นที่อยู่ในแนวเดียวกัน ได้ d=2rd=2r และเป็นคอร์ดที่ยาวที่สุด

ตัวอย่าง 1

เชือกในสถานการณ์เปิดหน้ายาว 4 เมตร วงกลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่าไร ถ้าเพิ่มเชือกเป็น 6 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มเท่าไร

  1. เชือกคือรัศมี เส้นผ่านศูนย์กลางเดิม 2(4)=82(4)=8 เมตร
  2. เส้นผ่านศูนย์กลางใหม่ 2(6)=122(6)=12 เมตร
  3. เพิ่ม 12−8=412-8=4 เมตร ต่างจากรัศมีที่เพิ่มเพียง 2 เมตร

ส่วนโค้งต้องบอกว่าใช้ด้านไหน

จุด A และ B ที่ต่างกันแบ่งวงกลมออกเป็นส่วนโค้งสองส่วน ถ้า AB ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลาง ส่วนสั้นเรียกว่าส่วนโค้งน้อย ส่วนยาวเรียกว่าส่วนโค้งใหญ่ อาจระบุจุดที่สามบนส่วนโค้งเพื่อไม่ให้กำกวม มุมที่ศูนย์กลางมีจุดยอดที่ O และแขนเป็นรัศมีสองเส้น ขนาดของมุมนี้ใช้บอกขนาดส่วนโค้งที่รองรับ หน่วยองศาต่างจากความยาวส่วนโค้งที่มีหน่วยเซนติเมตร

ตัวอย่าง 2

มุมที่ศูนย์กลางซึ่งรองรับส่วนโค้งน้อย AB เท่ากับ 110∘110^\circ ส่วนโค้งใหญ่มีกี่องศา

  1. รอบจุดศูนย์กลางรวม 360∘360^\circ
  2. ส่วนโค้งใหญ่มีขนาด 360−110=250∘360-110=250^\circ
  3. ขนาดองศานี้เท่าเดิมแม้เปลี่ยนรัศมี แต่ความยาวของส่วนโค้งจะเปลี่ยนตามรัศมี

ลองคิดก่อน

OA เป็นรัศมี เพื่อนบอกว่า OA เป็นคอร์ดด้วย เพราะอยู่ในวงกลม ถูกไหม

ดูคำตอบ

ไม่ถูก ปลาย O อยู่ที่ศูนย์กลาง ไม่ได้อยู่บนเส้นขอบ คอร์ดต้องมีปลายทั้งสองบนวงกลม เส้นที่อยู่ภายในไม่ได้เป็นคอร์ดทุกเส้น

สรุป

  • รัศมีเชื่อมศูนย์กลางกับจุดบนวงกลม ส่วนคอร์ดเชื่อมจุดบนวงกลมสองจุด
  • เส้นผ่านศูนย์กลางเป็นคอร์ดที่ผ่านศูนย์กลางและยาวสองเท่ารัศมี
  • ส่วนโค้งเดียวกันต้องระบุให้ชัดว่าเป็นส่วนเล็กหรือส่วนใหญ่