測量:周長、面積、表面積與體積

大圓

把一顆完美的圓橙子正好穿過它的中心切開,切口的圓形邊緣就是一個大圓。在地球儀上,赤道和每一條經線都是大圓;緯線(除赤道外)則不是,因為它們不通過地球的中心。大圓是你在球面上所能畫出的最大的圓。

精確地說:大圓是球與一個通過球心的平面的交線。這樣的圓與球本身有相同的半徑 r 和相同的圓心,所以它有最大可能的圓周長(2·pi·r),並把球分成兩個相等的半球。任何其他偏離球心切過球的平面,都會給出較小的圓,稱為小圓。一個平行於大圓的平面,把球切成稱為「帶」(zones)的曲面薄片。

大圓是球面的「直線」:球面上兩點之間的最短路徑,永遠沿著通過它們的大圓——這就是為什麼航空公司飛看似彎曲的大圓航線,那是越過地球真正最短的路徑。這使球面成為一種非歐(球面)幾何的模型,其中「直線」就是大圓,而且驚人地,每一對大圓都相交——沒有平行線。球的表面積 4·pi·r^2 恰好等於四個大圓的面積(4 · pi · r^2)。

在地球上(半徑約 6371 公里),赤道是一個圓周長為 2·pi·6371 ≈ 40,030 公里的大圓;從一點到另一點的飛行沿著通過它們的大圓,是地表上最短的路徑。

大圓通過球心,是球面上「最直」的路徑。

只有通過球心的圓才是大圓;除赤道外的緯線都是小圓,而球面上任兩個大圓都相交,所以沒有平行的「直線」。

又称
equatorial circlegeodesic of a sphere大圓圈