同心圓是具有共同圓心的圓。兩個不同同心圓的半徑之間的區域稱為圓環。任何兩個圓都可以透過反演使其同心,方法是選擇一個反演中心作為其中一個極限點。
給定兩個同心圓,半徑分別為 和
,從外圓隨機選擇一條弦,該弦穿過內圓的機率是多少?根據“隨機”弦的選擇方式,1/2、1/3 或 1/4 都可能是正確的答案。
1. 在外圓上任取兩點並將它們連線起來,得到 1/3。
2. 在對角線上任取一點,然後選取垂直平分該點的弦,得到 1/2。
3. 在大圓上任取一點,畫一條線到圓心,然後畫出垂直平分的弦,得到 1/4。
因此,在指定此問題中“隨機”的含義時,顯然需要小心。
給定兩個以 為圓心的同心圓中較大圓的任意弦
,內外交點之間的距離在兩側相等
。為了證明這一點,取透過
並與
相交的
的垂線。根據對稱性,
和
必須相等。類似地,
和
必須相等。因此,
等於
。順便說一句,這也適用於均勻橢球殼,但證明並非易事。