正方形内接圆形扇形组合阴影面积:已知正方形面积为20平方米,求阴影面积

此为小学竞赛题,请尽量用小学知识回答(注:听说这道题还可以用微积分来求,如果您会的话,请不吝赐教!!)... 此为小学竞赛题,请尽量用小学知识回答(注:听说这道题还可以用微积分来求,如果您会的话,请不吝赐教!!) 展开
trimble_zhou
2012-07-12 · TA获得超过2326个赞
知道小有建树答主
回答量:106
采纳率:0%
帮助的人:74.9万
展开全部

解:基本思路:

连接AE, AF, AO, OE, OF.  由 S扇形OEF+S△AOE+S△AOF-S扇形AEF   得阴影部分Y的面积。

     

        解题过程:

 

        由题目已知条件,正方形面积为20平方米。

        易得:AE=AB=2√5,  OE=1/2AB=√5, AO=√2OE=√10

 

根据海伦公式: S=√[p*(p-a)(p-b)(p-c)]   

                           (其中  S为△的面积,a,b,c为三角形的三条边,p=(a+b+c)/2,)

所以在△AOE中,p=(2√5+√5+√10)/2=(3√5+√10)/2

         S△AOE=5√7/4

同理 S△AOF= S△AOE=5√7/4

 

根据 余弦定理 cos(C)=(a^2+b^2-c^2)/(2ab)

得 : cos(∠AOE)=(AO^2+ OE^2 - AE^2)/(2AO*OE)

                             =(10+5-20)/(2*√10*√5)

                            = -√2/4

因为cos(∠EOF)=cos(∠EOA+∠FOA)

                         =cos(2∠EOA)

                         =2cos^2(∠EOA) -1      【倍角函数】

                        =2*(-√2/4)^2 - 1

                        =-3/4

所以 ∠EOF=arccos(-3/4)

所以根据扇形面积公式:S=(n/360)*πr^2

                  S扇形OEF=[arccos(-3/4) / 360]*π*OE^2

                                  =6.04     (π取3.14)

  同理得 S扇形AEF=[arccos(9/16) / 360]*π*AE^2

                             =9.72896      (π取3.14)

 

所以 S阴影部分Y= S△AOF+S△AOE+S扇形OEF-S扇形AEF

                          =5√7/4 + 5√7/4 + 6.04 -  9.72896 

                           ≈ 2.9254(平方米)

 

答:阴影部分面积约等于  2.9254平方米。

 

 

 

 

yangsihuahui
推荐于2017-12-16 · TA获得超过1.4万个赞
知道大有可为答主
回答量:6528
采纳率:68%
帮助的人:2662万
展开全部
不知道能否用初等几何的办法,我提供下列方法
假设正方形边长为R,左下角为X-O-Y的原点
则大圆(1/4圆)方程为x^2 + y^2 = R^2
小圆方程为(x-R/2)^2 + (y-R/2)^2 = R^2 / 4
由此得二圆交点为x = (5-sqrt(7))R/8,y = sqrt(32+10sqrt(7))R/8(左上角的,由对称性,只要这个就可以了)
由正方形左下到右上作对角线(左下角为O),O1(R/2,R/2)为小圆圆心,A为上面求出的交点,B为对角线与大圆的交点,B(sqrt(2)R/2,sqrt(2)R/2),B1为对角线与小圆的交点
B1((2+sqrt(2))R/4,(2+sqrt(2))R/4)
由此计算阴影内圆(大圆)对应的圆弧角度为
A1=pi/2 - 2arctan(x/y) = 0.97339
阴影外圆(小圆)对应的圆弧角度为
A2=pi/2 + 2arctan((1/2-x)/(y-1/2)) = 2.41886
这样我们可以计算阴影面积=小圆弓形面积-大圆弓形面积
=-A1*R^2 / 2 + 1/2 R^2 sinA1 + A2*(R/2)^2 / 2 - 1/2 (R/2)^2 sinA2
由此得到阴影面积是正方形面积的0.14638(也许有个无理数精确表达)
所以本题阴影面积为2.93
本回答被网友采纳
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
gzdenny
2012-07-11 · TA获得超过4889个赞
知道小有建树答主
回答量:1054
采纳率:0%
帮助的人:916万
展开全部

以前的有答案。

 

已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
收起 更多回答(1)
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式