円で囲む: 半径R
中心または原点O
古典幾何学 では、円 または球の 半径 (複数形 :半径 または半径 )[ a ] は、その中心から 周囲 までの線分 のいずれかであり、より現代的な用法では、その長さも指します。正多角形の半径は、その中心から任意の 頂点 までの線分または距離です。[ 2 ] この名前は、光線を意味するラテン語の radiusに由来しますが、 戦車の 車輪のスポークも意味します。[ 3 ] 半径の一般的な略語および数学記号は R またはr です。拡張して、直径 (D またはd で表される)は半径の2倍として定義されます。[ 4 ]
d ≐ 2 r ⇒ r = 1 2 d {\displaystyle d\doteq 2r\quad \Rightarrow \quad r={\tfrac {1}{2}}d}
物体に中心がない場合、この用語は外接半径、つまり 外接円 または外接球 の半径を指すことがあります。いずれの場合も、半径は直径の半分より大きくなることがあり、直径は通常、図形の任意の2点間の最大距離として定義されます。幾何学的図形の内接半径 は、通常、その図形に含まれる最大の円または球の半径です。リング、チューブ、またはその他の空洞物体の内接半径は、その空洞の半径です。
正多角形 の場合、半径は外接半径と同じです。[ 2 ] 正多角形の内接半径はアポセムと も呼ばれます。[ 5 ] グラフ理論 では、グラフの半径は、すべての頂点 uについて、 u からグラフの他の任意の頂点までの最大距離の最小値です。 [ 6 ]
周囲長 (円周 )C の円の半径は[ b ] です。
r = C 2 π {\displaystyle r={\frac {C}{2\pi }}}
多くの幾何学的図形において、半径は図形の他の寸法と明確な関係性を持つ。
円 面積 A の円の半径は
r = A π {\displaystyle r={\sqrt {\frac {A}{\pi }}}}
3つの非共線 点P1 、P2 、P3 を 通る円の半径は次 のように与えられる。
r = | O P 1 → − O P 3 → | 2 罪 θ {\displaystyle r={\frac {{\Bigl |}{\vec {OP_{1}}}-{\vec {OP_{3}}}{\Bigr |}}{2\sin \theta }}}
ここで、θ は角度∠ P 1 P 2 P 3 です。この式は正弦定理を使用しています。3 つの点が座標 ( x 1 , y 1 ) 、( x 2 , y 2 ) 、および( x 3 , y 3 ) で与えられる場合、半径は次のように表すことができます。
r = [ ( x 2 − x 1 ) 2 + ( y 2 − y 1 ) 2 ] [ ( x 2 − x 3 ) 2 + ( y 2 − y 3 ) 2 ] [ ( x 3 − x 1 ) 2 + ( y 3 − y 1 ) 2 ] 2 | x 1 y 2 + x 2 y 3 + x 3 y 1 − x 1 y 3 − x 2 y 1 − x 3 y 2 | {\displaystyle r={\frac {\sqrt {{\bigl [}(x_{2}-x_{1})^{2}+(y_{2}-y_{1})^{2}{\bigr ]}{\bigl [}(x_{2}-x_{3})^{2}+(y_{2}-y_{3})^{2}{\bigr ]}{\bigl [}(x_{3}-x_{1})^{2}+(y_{3}-y_{1})^{2}{\bigr ]}}}{2{\bigl |}x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{1}-x_{1}y_{3}-x_{2}y_{1}-x_{3}y_{2}{\bigr |}}}}
正多角形 例えば正方形(n = 4 ) 辺の長さがsである n 個の正多角形の半径rは、 r = R n s で与えられる。
R n = 1 2 罪 π n 。 {\displaystyle R_{n}={\frac {1}{2\sin {\tfrac {\pi }{n}}}.}
n の値が小さい場合のR n の値は表に示されています。s = 1の場合、 これら の値は対応する正多角形の半径にもなります。
ハイパーキューブ 辺の長さがsの d 次元超立方体 の半径は
r = s 2 d {\displaystyle r={\frac {s}{2}}{\sqrt {d}}}
座標系での使用
円筒座標 円筒座標系では、基準軸と、その軸に垂直な基準平面が選択されます。座標系の原点 は、3つの座標すべてがゼロとなる点です。これは、基準平面と基準軸の交点です。
この軸は、基準平面上にあり、原点から基準方向を指す光線 である極軸と 区別するために、円筒 軸または縦 軸などと呼ばれる。
軸からの距離は半径距離 または半径 と呼ばれ、角度座標は角度位置 または方位角 と呼ばれることがあります。半径と方位角は、基準面に平行な点を通る平面内の2次元極座標系に対応するため、まとめて極座標と呼ばれます。3番目の座標は、 高さ または高度 (基準面が水平であるとみなされる場合)、 縦方向位置 [ 9 ] 、 または軸方向位置 [ 10 ] と呼ばれることがあります。
球面座標 球面座標系において、半径は固定された原点からの点の距離を表します。その位置は、半径方向と固定された天頂方向との間の極角、および方位角によってさらに定義されます。方位角とは、原点を通り天頂に直交する基準平面への半径方向の直交投影と、その平面内の固定された基準方向との間の角度です。
注記 ↑ radius の複数形はradii (ラテン語の複数形から) または慣習的な英語の複数形radiuses の いずれかになります。 [ 1 ] ↑ 円周を直径で割った結果が、ギリシャ文字パイ [ 7 ] で表される 数値になります。π {\displaystyle \pi }
参考文献 ↑ 「半径 - メリアム・ウェブスター無料辞書からの定義など」。Merriam-webster.com 。 2012年5月22日 取得 。 1 2 「正多角形の半径」 . Math Open Reference . 2025-05-12 に取得. ↑ ディクショナリリファレンス.com の 半径の定義。2009年8月8日アクセス。 ↑ mathwords.com の 半径の定義。2009年8月8日アクセス。 ↑ 「多角形のアポセム」 。Math Open Reference 。 2025年5月12日 取得 。 ↑ ジョナサン・L・グロス、ジェイ・イェレン(2006)『グラフ理論とその応用』第2版、 779 ページ、CRC Press。ISBN 1-58488-505-X 、9781584885054。オンライン版は2009年8月8日にアクセスされました。 ↑ パトリシア・ロスマン。 「円周率を発明した男」 。 ヒストリー・トゥデイ 。第 59巻、第 7号、2009年7月。 ↑ Brown, Richard G. (1997). Andrew M. Gleason (編). Advanced Mathematics: Precalculus with Discrete Mathematics and Data Analysis . Evanston, Illinois: McDougal Littell. ISBN 0-395-77114-5 。↑ Krafft, C.; Volokitin, AS (2002年1月1日). 「共鳴電子ビームと複数の低次ハイブリッド波との相互作用」 . Physics of Plasmas . 9 (6): 2786– 2797. Bibcode : 2002PhPl....9.2786K . doi : 10.1063/1.1465420 . ISSN 1089-7674 . 2013年 2月9日 取得 . ...円筒座標 ( r , θ , z ) ... および Z=v bz t は縦方向の位置... {{cite journal}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)↑ Groisman, Alexander; Steinberg, Victor (1997-02-24). "粘弾性クエット流における孤立渦対". Physical Review Letters . 78 (8). American Physical Society (APS): 1460–1463 . arXiv : patt-sol/9610008 . Bibcode : 1997PhRvL..78.1460G . doi : 10.1103/physrevlett.78.1460 . ISSN 0031-9007 . S2CID 54814721 . "[...]ここで、r 、θ 、z は円筒座標であり、軸方向位置の関数である[...]"