求大神幫忙,用一條直線把下圖中五個(gè)圓切成面積相等的兩部分,很急很急,在線等!!!

2022-12-01 22:13

4個(gè)回答

方法一:

1、首先把圖形的左上角添加一個(gè)直徑相同的圓,如圖紅色的部分。

2、過圓6圓心與圓5圓心畫一條直線,則這條線平分這個(gè)圖形(過圓心的任一直線必將此圓的面積平分)

方法2:

1、在右上角添加一個(gè)直徑相同的圓,如圖紅色的部分。

2、過圓3圓心與圓6圓心畫一條直線,則這條線平分這個(gè)圖形(過圓心的任一直線必將此圓的面積平分)

將圓從左到右,從上到下分別編號(hào)為圓1,2,3,4,5;分別找到各圓的圓心是O1,O2,O3,O4,O5,圓1與2的切點(diǎn)A.圓1與4的切點(diǎn)B,圓4與5的切點(diǎn)C.分別連接BO5,AO4和CO1如下圖連接即可;還有兩條,分別以平行x軸的直線切圓3,4,5和平行于y軸的直線切圓1,4.

(1)設(shè)圓半徑為r,那么切下的圓的面積為1/6圓的面積,切下部分的面積表達(dá)式:設(shè)角度為x°,x/360*πr^2-1/2r^2*SIN(X)=1/6πr^2,

化簡得到:π/360*x-1/2SINx-π/6=0,令f(u)=π/360*x-1/2SINx-π/6,f(u)的一階導(dǎo)數(shù)是:

π/180-COSx=0,x=arccos(π/180)=89°。f(89°)<0,所以不能使用此方法確定x的值。只能采用作圖法和一些判斷來確定x的值。x的最大值是(π/6+1)*180/π=117.3°。將x=115帶入,f(115)>0,而f(112)<0,解出x=113°。

(2)設(shè)圓半徑為r,那么切下的圓的面積為1/4圓的面積,切下部分的面積表達(dá)式:設(shè)角度為x°,x/360*πr^2-1/2r^2*SIN(X)=1/4πr^2,

‍化簡得到:π/360*x-1/2SINx-π/4=0,令f(u)=π/360*x-1/2SINx-π/4,f(u)的一階導(dǎo)數(shù)是:

π/180-COSx=0,x=arccos(π/180)=89°。f(89°)<0,所以不能使用此方法確定x的值。只能采用作圖法和一些判斷來確定x的值。x的最大值是(π/2+1)*180/π=147.3°。將x=130帶入,f(130)<0,而f(135)>0,解出x=132.34°。

我們還有一種情況,如下圖所示。直線L6與圓1,3相切,且平行于直線O2O4。

??通過計(jì)算陰影部分的的角度為2*arccos((2^0.5)-1)=131.06°,f(131.06)<0,f(180)>0我們可以推斷,滿足條件的直線有無數(shù)條,他們肯定有約束條件。

同理如下圖


直線L7進(jìn)行最小和最大化,可以看出,如果K點(diǎn)固定的話,總有一條直線滿足要求;如果K點(diǎn)移動(dòng)的話,有無數(shù)條直線滿足要求,但是他們肯定有約束條件。

同理如下圖

有無數(shù)條直線滿足要求,但是他們肯定有約束條件。

1、把五個(gè)圓的圓心用直線連起來,得到一個(gè)梯形; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、要把圓平均分兩份即把梯形平均分兩份; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3、通過運(yùn)算后得小三角形的底邊為3,即大的梯形底邊的3/4處 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4、連接第一列第一個(gè)圓的圓心和梯形底邊3/4處的點(diǎn) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5、把直線兩邊延長 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

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首先,我們需要明白,怎樣將一個(gè)圓等分和兩個(gè)圓等分。

如圖,經(jīng)過兩個(gè)圓想切點(diǎn)的直線能將兩個(gè)圓等分;經(jīng)過一個(gè)圓的圓心能夠?qū)⒁粋€(gè)圓等分。

3. 題目中需要將5個(gè)圓分成兩等份,那么每份為2.5個(gè)圓。

4. 因?yàn)橛?.5個(gè)圓的存在,我們的直線肯定需要先穿過一個(gè)圓的圓心。

5. 確定直線的第二點(diǎn)一定位于兩個(gè)圓的相切處(可以保證切掉的面積和補(bǔ)上的相等)。

6. 可以輕松的得出這幾種答案(包括但不僅限于這幾種)。

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