PM-70: Doira va aylana; π qayerdan chiqqan
Aylana bilan doira bir narsa emas. Markaz, radius, diametr, vatar va yoy nima ekanini, hamda dunyodagi har qanday aylanada bir xil chiqadigan sirli son — π ni koʻrasiz.
PM-70: Doira va aylana; π qayerdan chiqqan
Gʻildirak, tarelka, non, soat, tanga, quduq ogʻzi. Odam yasagan narsalarning eng foydalisi — dumaloq narsa. Uni oʻlchash uchun esa butun bir son kifoya qilmaydi.
Bu darsda biz shu sonni topamiz. U taxminan 3,14 ga teng va uning tarixi toʻrt ming yil davom etadi.
Bu darsda siz
- aylana bilan doirani bir-biridan ajratasiz;
- markaz, radius, diametr, vatar va yoyni nomlaysiz;
- d = 2r munosabatini ikki tomonga ham ishlatasiz;
- π nima ekanini va u qayerdan chiqqanini bilib olasiz.
1. Aylana va doira — bir narsa emas
Ikkalasi ham dumaloq, lekin ular boshqa-boshqa narsalar. Farqi xuddi perimetr bilan yuzaning farqi kabi (PM-67, PM-68).
Ikki taʼrif
Aylana — markazdan bir xil uzoqlikda turgan nuqtalardan
tuzilgan chiziq.
Doira — aylana va uning ichidagi hamma joy.
Hovlini tasavvur qiling: panjara — aylana, hovlining oʻzi — doira. Panjara metrlab oʻlchanadi, hovli esa kvadrat metrlab.
2. Doiraning qismlari
| Atama | Bu nima | Belgisi |
|---|---|---|
| Markaz | hamma nuqtadan bir xil uzoqlikdagi nuqta | O |
| Radius | markazdan aylanagacha boʻlgan kesma | r |
| Diametr | markazdan oʻtib, aylanani kesib oʻtuvchi kesma | d |
| Vatar | aylananing ikki nuqtasini tutashtiruvchi kesma | — |
| Yoy | aylananing bir boʻlagi | — |
Diametr — eng uzun vatar, chunki u markazdan oʻtadi. Va u aynan ikkita radiusdan iborat:
r = 7 sm → d = 2 × 7 = 14 sm
Radiusi 7 santimetr boʻlgan doiraning diametri — 14 santimetr.
d = 30 sm → r = 30 ÷ 2 = 15 sm
Diametri 30 santimetr boʻlgan tarelkaning radiusi — 15 santimetr.
Radiusni diametr bilan chalkashtirmang
Masalada koʻpincha bittasi berilib, ikkinchisi soʻraladi. Yozib qoʻying: radius kichik, diametr katta — diametr ikki barobar. Agar javobingiz berilgan sondan kichik chiqishi kerak boʻlsa-yu, katta chiqsa, ikkalasini almashtirib yuborgansiz.
3. Tajriba: har doim uch yarim marta emas, uch butun oʻn toʻrt
Oddiy tajriba. Uch xil dumaloq narsani oling. Har birining diametrini chizgʻich bilan, aylanasining uzunligini esa ip bilan oʻlchang (ipni oʻrab chiqib, keyin uni yozib oʻlchang). Soʻng uzunlikni diametrga boʻling.
| Buyum | Diametr d | Aylana uzunligi L | L ÷ d |
|---|---|---|---|
| Stakan | 8 sm | 25,1 sm | 3,14 |
| Tarelka | 24 sm | 75,4 sm | 3,14 |
| Gʻildirak | 60 sm | 188,5 sm | 3,14 |
Buyumlar butunlay boshqa, oʻlchamlari boshqa — lekin oxirgi ustun bir xil. Bu tasodif emas.
π ning taʼrifi
Dunyodagi har qanday aylananing uzunligi oʻz diametridan
necha marta katta boʻlsa, oʻsha son — π (pi deb oʻqiladi).
π = L ÷ d ≈ 3,14
Demak har qanday dumaloq narsaning atrofi uning enidan biroz kamroq uch yarim marta uzun. Ipni gʻildirakka oʻrasangiz, u diametrning uch nusxasidan sal koʻproq ketadi.
4. π ning tarixi
Bu son biror kishi tomonidan oʻylab topilmagan — u topilgan, va uni topishga toʻrt ming yil ketgan.
| Qachon | Kim | π uchun olingan qiymat |
|---|---|---|
| ~1800-yil m.a. | Bobil | 3,125 |
| ~1650-yil m.a. | Misr, Ahmes papirusi | 3,16 |
| ~250-yil m.a. | Arximed | 3,1408 … 3,1429 |
| 1424-yil | Jamshid al-Koshiy, Samarqand | 16 xonagacha aniq |
Arximed hiyla ishlatgan: aylananing ichiga va tashqarisiga koʻp tomonli shakllar chizgan. Ichkaridagi shaklning perimetri aylanadan kichik, tashqaridagisiniki katta — demak π shu ikkisining orasida. Tomonlar sonini 96 taga yetkazib, u π ni ikki tomondan siqib qoʻygan.
Eng hayratlanarlisi bizga yaqin joyda boʻlgan. Jamshid al-Koshiy Samarqandda, Ulugʻbek rasadxonasida ishlagan va 1424-yilda π ni 16 xona aniqlikda hisoblab chiqqan. Bu rekord dunyoda qariyb 180 yil buzilmagan.
π hech qachon tugamaydi
π = 3,14159265… — uning oʻnlik yozuvi cheksiz va hech qachon takrorlanmaydi. Uni hech qanday kasr bilan aniq yozib boʻlmaydi. Shuning uchun uni harf bilan belgilashadi: yozib boʻlmaydigan sonning nomi.
5. Amalda qanday ishlatiladi
Hisobda π oʻrniga 3,14 olinadi — maktab uchun ham, usta uchun ham shu kifoya. Baʼzan 22/7 ham ishlatiladi: 22 ÷ 7 = 3,142857… — u ham 3,14 ga juda yaqin.
π = L ÷ d degani shuni ham bildiradi: agar aylananing uzunligini bilsak, diametrni topa olamiz — buning uchun uzunlikni π ga boʻlish kerak.
L = 157 sm, d = 157 ÷ 3,14 = 50 sm
Atrofi 157 santimetr boʻlgan doiraning diametri — 50 santimetr.
Tekshirish: 50 × 3,14 = 157 ✓
Matnli masala
Maktabga dumaloq stol sovgʻa qilishdi. Uni oʻlchash uchun Sherbek stolning chetidan ip oʻrab chiqdi va ipni yozib oʻlchadi: 314 santimetr. Sinf eshigining eni 90 santimetr.
Stol eshikdan tik holatda oʻtadimi?
Reja: ip — aylananing uzunligi. Undan diametrni topamiz va eshikning eni bilan solishtiramiz.
Tekshiramiz
100 × 3,14 = 314 ✓ — ipning uzunligi joyida.
Javob: tik holatda oʻtmaydi; stolni yonboshlatib kiritish
kerak. Uning radiusi esa 100 ÷ 2 = 50 sm.
Koʻp uchraydigan xatolar
d = 10 sm, demak r = 20 sm
r = 10 ÷ 2 = 5 sm
Diametr — kattasi, radius — kichigi. Diametr ikkita radiusdan iborat, teskarisi emas.
π = 3,14 — aniq shuncha
π ≈ 3,14
3,14 — bu faqat yaxlitlangan qiymat (PM-14). π ning oʻzi cheksiz: 3,14159265… Shuning uchun javoblar ham taxminiy chiqadi.
Doiraning uzunligi 157 sm
Aylananing uzunligi 157 sm
Uzunlik chiziqqa tegishli, yaʼni aylanaga. Doira — yuzasi bor shakl. Panjara uzun boʻladi, hovli emas.
L = 157, d = 50 → π = 50 ÷ 157 = 0,32
π = 157 ÷ 50 = 3,14
Boʻlish teskari qilingan. π 1 dan katta: aylana har doim diametrdan uzun, aksincha emas.
Mashq
1. Doiraning radiusi 9 sm. Diametri qancha?
Javobni koʻrish
18 sm. d = 2 × 9 = 18.
2. Doiraning diametri 26 m. Radiusi qancha?
Javobni koʻrish
13 m. r = 26 ÷ 2 = 13.
3. Aylananing uzunligi 157 sm, diametri 50 sm. L ni d ga boʻlsangiz nima chiqadi?
Javobni koʻrish
3,14 — yaʼni π. 157 ÷ 50 = 3,14. Qanday aylana olsangiz ham, natija oʻsha boʻladi.
4. 22/7 ni oʻnlik kasrga aylantiring. U π ga yaqinmi?
Javobni koʻrish
3,142857… — ha, juda yaqin. 22 ÷ 7 = 3,142857…, π esa 3,141592… Farqi mingdan bir ulushdan ham kam, shuning uchun uni qadimda π oʻrnida ishlatishgan.
5. Quduq ogʻzining atrofi 219,8 sm. Uning diametri qancha?
Javobni koʻrish
70 sm. d = 219,8 ÷ 3,14 = 70. Tekshirish: 70 × 3,14 = 219,8 ✓
6. Bekzod dumaloq gilam sotib olmoqchi. Sotuvchi «radiusi 80 sm» dedi. Xonaning boʻsh joyi esa 1,5 metr. Gilam bu joyga sigʻadimi?
Javobni koʻrish
Sigʻmaydi. Gilam qancha joy egallashini radius emas, diametr koʻrsatadi: d = 2 × 80 = 160 sm. Boʻsh joy esa 1,5 m = 150 sm. 160 > 150, demak 10 santimetrga sigʻmaydi. Faqat radiusga qarab «80 < 150, sigʻadi» deyish — eng koʻp uchraydigan xato.
Kalit soʻzlar
- Aylanamarkazdan bir xil uzoqlikdagi nuqtalar chizigʻi; ingl. circle
- Doiraaylana va uning ichi; ingl. disc
- Markazdoiraning oʻrtasidagi nuqta; ingl. centre
- Radiusmarkazdan aylanagacha masofa; ingl. radius
- Diametrmarkazdan oʻtgan eng uzun kesma, d = 2r; ingl. diameter
- Vataraylananing ikki nuqtasini tutashtiruvchi kesma; ingl. chord
- Yoyaylananing bir boʻlagi; ingl. arc
- Aylana uzunligiaylananing atrofi, L; ingl. circumference
- π (pi)aylana uzunligining diametrga nisbati, ≈ 3,14; ingl. pi
Qisqacha
- Aylana — chiziq, doira — chiziq va uning ichi.
- d = 2r va r = d ÷ 2.
- Har qanday aylanada L ÷ d bir xil son beradi — bu π.
- π ≈ 3,14 (yoki 22/7), lekin aniq emas: uning oʻnlik yozuvi cheksiz.
- Aylananing uzunligi bilinsa, diametr topiladi: d = L ÷ π.
- π ni Bobildan Samarqandgacha boʻlgan olimlar toʻrt ming yil aniqlashgan; al-Koshiyning 16 xonalik rekordi 180 yil turgan.