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外接圓半徑


Circumradius

一個圓內接多邊形的外接圓半徑是能夠將該多邊形內接於其中的圓的半徑。類似地,一個多面體的外接圓半徑是與多面體的每個頂點相切的外接球的半徑(如果存在這樣的球體)。每個三角形和每個四面體都有外接圓半徑,但並非所有多邊形或多面體都有。然而,正多邊形和正多面體都擁有外接圓半徑。

下表總結了一些非正可外切多邊形的外接圓半徑。

對於一個邊長為 a, b, 和 c三角形

R=(abc)/(sqrt((a+b+c)(b+c-a)(c+a-b)(a+b-c)))
(1)
=(abc)/(4sqrt(s(a+b-s)(a+c-s)(b+c-s))),
(2)

其中 s=(a+b+c)/2半周長

三角形的外接圓半徑透過許多優美的關係與其他三角形量相關聯,包括

R=(abc)/(4rs)
(3)
=r/(cosA+cosB+cosC-1)
(4)
=sqrt((a^2+b^2+c^2)/(8(1+cosAcosBcosC))),
(5)

其中 r內切圓半徑s參考三角形半周長 (Johnson 1929, pp. 189-191)。

d內心 I外心 O 之間的距離,d=IO^_。那麼

 R^2-d^2=2Rr
(6)

 1/(R-d)+1/(R+d)=1/r
(7)

(Mackay 1886-1887; Casey 1888, pp. 74-75)。這些以及許多其他恆等式在 Johnson (1929, pp. 186-190) 中給出。

CircumradiusSoddy

這個方程也可以用三角形頂點為圓心的三個互相相切的圓的半徑來表示。將 Soddy 圓的圖表重新標記為多邊形頂點 O_1, O_2, 和 O_3 以及半徑 r_1, r_2, 和 r_3,並使用

a=r_1+r_2
(8)
b=r_2+r_3
(9)
c=r_1+r_3
(10)

然後得到

 R=((r_1+r_2)(r_1+r_3)(r_2+r_3))/(4sqrt(r_1r_2r_3(r_1+r_2+r_3))).
(11)

直角三角形的斜邊是三角形外接圓直徑,因此外接圓半徑由下式給出

 R=1/2c,
(12)

其中 c斜邊

圓內接四邊形的邊長為 a, b, c, 和 d,半周長為 s 的外接圓半徑由下式給出

 R=1/4sqrt(((ac+bd)(ad+bc)(ab+cd))/((s-a)(s-b)(s-c)(s-d))).
(13)

正多邊形的邊數為 n,邊長為 a 的外接圓半徑由下式給出

 R=1/2acsc(pi/n).
(14)

對於柏拉圖阿基米德立體,立體的外接圓半徑 R 可以用其對偶的內切圓半徑 r_d中半徑 rho=rho_d,以及立體的邊長 a 表示為

R=1/2(r_d+sqrt(r_d^2+a^2))
(15)
=sqrt(rho^2+1/4a^2),
(16)

這些半徑服從

 Rr_d=rho^2.
(17)

另請參閱

卡諾定理, 外接圓, 外接球, 圓內接多邊形, 圓內接四邊形, 內切圓, 內切圓半徑, 中半徑, 半徑

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參考文獻

Casey, J. A Sequel to the First Six Books of the Elements of Euclid, Containing an Easy Introduction to Modern Geometry with Numerous Examples, 5th ed., rev. enl. Dublin: Hodges, Figgis, & Co., 1888.Johnson, R. A. Modern Geometry: An Elementary Treatise on the Geometry of the Triangle and the Circle. Boston, MA: Houghton Mifflin, 1929.Mackay, J. S. "Historical Notes on a Geometrical Theorem and its Developments [18th Century]." Proc. Edinburgh Math. Soc. 5, 62-78, 1886-1887.

在 中引用

外接圓半徑

請引用為

Weisstein, Eric W. “外接圓半徑.” 來自 Web 資源. https://mathworld.tw/Circumradius.html

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