Jorden, som vi lever på, kan minde os om en cirkel, skønt ikke helt perfekt, og dens 'område, som den menneskelige befolkning ligger på, i dette tilfælde, kan identificeres med en sfære. Derfor har geometrien af cirkler og sfærer sin brede anvendelse inden for alle videnskabelige områder, der starter fra som et eksempel - inden for geografi, geologi og geodesi. Sfæriske former kan faktisk findes forskellige steder i naturen, og på grund af den menneskelige nysgerrighed er der behov for deres beskrivelse.
En cirkulær linje er et sæt punkter i et plan med den egenskab, at alle punkterne på den linje er på en lige stor afstand r fra et fast punkt på det plan kaldet midten af den cirkulære linje. Hver linje, der forbinder midten med et punkt på den cirkulære linje kaldes en radius, og tallet r er længden på radiusen for den cirkulære linje. I litteraturen bruges begrebet cirkel sandsynligvis oftest. En cirkel er et specielt tilfælde af en ellipse. Ellipse kan defineres som en geometrisk figur af punkterne i planet med en konstant sum af afstande mellem to faste punkter. I tilfælde af en cirkel er disse to punkter (centrum og fokus) de samme. Det vides, at hver cirkel har et unikt sæt med tre punkter, der ikke ligger i samme retning. Disse punkter definerer trekantkanterne, og midten af den omskrevne cirkel af denne trekant er i tværsnittet af halvlinierne. Afstanden fra centrum til et af de tre givne punkter er cirkelens radius. En anden måde at bestemme en cirkel gennem tre punkter er at skrive den generelle form ligning af cirklen i en kanonisk (standard) eller punkt-hældning form, at inkludere koordinaterne for de givne punkter og at løse systemet. Arealet af en given cirkel med en radius r er lig med πr2.
Et rum kan ses som et sæt punkter, der kaldes elementer i rummet. En kugle er en geometrisk krop, der er en undergruppe af et rum. Det er et sæt punkter i et plan, der er i en bestemt afstand (længde) fra et fast punkt O. Punktet O er centrum af kuglen, og den længde, der forbinder centrum med det fjerneste punkt på kuglen kaldes en radius. Diameter er den linje, der forbinder to fjerneste kantpunkter (den længste lige linje) af kuglen og passerer gennem dens centrum. En cirkel dannet ved krydset mellem kuglen og planet, der passerer gennem kuglets centrum, kaldes kuglen den store cirkel. Alle andre cirkler dannet ved skæringspunktet mellem planet og kuglen kaldes små cirkler af kuglen. Gennem hvert sæt af tre punkter i sfæren er der kun en cirkel, der hører til den.
En cirkel er en lukket buet linje. Hvert punkt på denne buede linje er i samme afstand fra cirklens fokuspunkt (centrum). Lokuset til et punkt, der er i en fast længde fra et andet punkt, er kendt som en cirkel. Det faste punkt er en cirkels centrum, og længden mellem disse to peger på dens radius. Tilsvarende er en kugle også karakteriseret som et lokus for et punkt, der er i en konstant afstand fra et fast punkt - dog i tredimensionelt rum. Enkelt sagt - en cirkel er et rundt objekt i et plan, mens en kugle er et rundt objekt i et rum.
Cirkel, som en todimensionel figur kun har et område - πr2. Kugle derimod, som en tredimensionel figur (objekt) har et område - 4πr2 og et volumen - 4 / 3πr3.
Naturligvis er cirkel og sfære figurer, der ofte findes overalt omkring os. Selvom et ægte eksempel på en cirkel ikke findes, da der ikke er et objekt i nulbredde i virkeligheden - nogle objekter kan bruges til at beskrive det - såsom hjul, cd'er, mønter. Eksempler på en kugle er måske lettere at finde - tennisbolde, planeter, appelsiner, kloder osv.
Cirkel | Sphere |
rund genstand i et plan | rundt objekt i et rum |
to dimensionelle (figur) | tredimensionel (objekt) |
kun areal kan beregnes | beregninger inkluderer både areal og et volumen |