圆盘




圆盘是由一个圆周界定的区域。开圆盘是不包含边界圆周的圆盘的内部,而闭圆盘是开圆盘加上边界圆周。


在几何中,一个圆盘disk 或 disc)是由平面中一个圆(circle)围成的区域。一個圓只包含邊界,而一個圓盤包含内部區域。


在度量幾何與凸分析中,圓盤是凸集,因為每兩點之間的直线點都落在該點集合中;但是圓不是凸集,因為它是中空的。




目录





  • 1 開圓盤與閉圓盤


  • 2 圓盤的度量空間定義


  • 3 圓盤與球


  • 4 物理學中的圓盤


  • 5 相关条目




開圓盤與閉圓盤


不含邊界的圓盤稱為開圓盤,包含邊界的圓盤稱為閉圓盤


開圓盤與閉圓盤是開區間與閉區間在二維上的推廣(參見區間)。就点集拓扑学來說,它們都是开集或闭集,開/閉區間是一維的開/閉集,而開/閉圓盤是二維的開/閉集。因此,在数学分析中,如同區間被使用在實數線上,圓盤被使用在複數平面上用來表示邻域。



要注意的是,因為一個集合可能是一個聯集,所以一個開集不一定是開區間或開圓盤,例如,(0,1)∪(2,3)displaystyle (0,1)cup (2,3)(0,1)cup (2,3) 是一個開集,但是它不是一個開區間,因為它不連續。



圓盤的度量空間定義


在笛卡儿坐标中,以 (a,b)displaystyle (a,b)(a, b) 为中心半径为Rdisplaystyle RR的开圆盘由公式


D=(x,y)∈R2:(x−a)2+(y−b)2<R2displaystyle D=(x,y)in mathbb R ^2:(x-a)^2+(y-b)^2<R^2D=(x, y)in mathbb R^2: (x-a)^2+(y-b)^2 < R^2

给出,而同样中心与半径的闭圆盘为


D¯=(x,y)∈R2:(x−a)2+(y−b)2≤R2.displaystyle overline D=(x,y)in mathbb R ^2:(x-a)^2+(y-b)^2leq R^2.overline D =(x, y)in mathbb R^2: (x-a)^2+(y-b)^2 le R^2.

一个半径为Rdisplaystyle RR的开圆盘或闭圆盘的面积是πR2displaystyle pi R^2pi R^2(见 圆周率πdisplaystyle pi pi )。



圓盤與球



球是圆盘在度量空间中的推广。不过,被用來當作一個一般性的概念,以推廣到多維空間,在這概念下,圓盤是二維空間(歐幾里得平面)中的球。因此,開圓盤是二維的開球,閉圓盤是二維的閉球。



物理學中的圓盤


在理论物理学中,圆盘也被用來當作二维气体的氣體分子模型,通常它被视为刚体,所以它們的碰撞是弹性的。



相关条目



  • 单位圆盘,半径为 1 的圆盘

  • 环形

  • 圆盘代数

  • 均匀圆盘的惯性矩


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