圆盘
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) 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) 为中心半径为Rdisplaystyle R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^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.
一个半径为Rdisplaystyle R的开圆盘或闭圆盘的面积是πR2displaystyle pi R^2(见 圆周率πdisplaystyle pi )。
圓盤與球
球是圆盘在度量空间中的推广。不过,球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