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等周商


閉合曲線的等周商定義為曲線面積與具有相同周長的圓的面積之比 (A=pir_A^2),其中周長與曲線相同 (p=2pir_p),

Q=(r_A)/(r_p^2)
(1)
=((A/pi))/((p/(2pi))^2)
(2)
=(4piA)/(p^2),
(3)

其中 A 是平面圖形的面積,p 是其 周長等周不等式 給出 Q<=1,等號僅在 的情況下成立。

IsoperimetricQuotient

對於具有 內切圓半徑 r 的正 n 邊形,面積由下式給出

 A=nr^2tan(pi/n),
(4)

邊長由下式給出

 a=2rtan(pi/n),
(5)

周長由下式給出

 p=na=2nrtan(pi/n).
(6)

因此,

 Q_n=pi/(ntan(pi/n)),
(7)

n->infty 時,其收斂於 1。

類似地,等周商可以為 多面體 定義,其中它被定義為使用球體的體積 (V=4pir_V^3/3) 和表面積 (S=4pir_S^2) 作為參考獲得的無量綱量,

Q=(r_V^2)/(r_S^3)
(8)
=((3/(4pi)V)^2)/((1/(4pi)S)^3)
(9)
=(36piV^2)/(S^3).
(10)

另請參閱

等周不等式, 開爾文猜想

本條目的部分內容由 Hermann Kremer 貢獻

使用 探索

參考文獻

Croft, H. T.; Falconer, K. J.; and Guy, R. K. Unsolved Problems in Geometry. New York: Springer-Verlag, p. 23, 1991.

在 中被引用

等周商

引用為

Kremer, HermannWeisstein, Eric W. "Isoperimetric Quotient." 來自 -- Wolfram 網路資源. https://mathworld.tw/IsoperimetricQuotient.html

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