两个半径为1的圆相交求阴影面积(两个半径相等的圆相交,两个圆心间的距离正好等于半径)
- 作者: 王名熙
- 来源: 投稿
- 2024-05-08
1、两个半径为1的圆相交求阴影面积
两个半径为 1 的圆相交求阴影面积
有两个半径均为 1 的圆相交,交点为 A、B。过交点 A 作圆 O1 的切线交圆 O2 于 C、D,过交点 B 作圆 O2 的切线交圆 O1 于 E、F。
由于 AC、AD、BE、BF 分别是圆 O1、圆 O2 的切线,因此 AC⊥OA,AD⊥OB,BE⊥OB,BF⊥OA。
连接 AB,由圆 O1、圆 O2 的切线性质得 AC = AD = BE = BF = 1。
连接 CD、EF,由圆 O1、圆 O2 的外角性质得 ∠ACD = ∠AEF = 90°。
因此,四边形 ACDE、ABFE 均为矩形。
设阴影部分面积为 S。
则 S = 阴影部分区域的面减去两块矩形 ACDE 和 ABFE 的面积,即:
S = π - 4(1/2)
S = π - 2
因此,阴影面积为 π - 2 平方单位。
2、两个半径相等的圆相交,两个圆心间的距离正好等于半径
当两个半径相等的圆相交时,它们之间的关系颇为有趣,特别是当圆心间的距离正好等于半径时。
此时,两个圆的圆周将在四个点相交,形成四个直径垂直的点。这些点将两圆分割成八个相等的扇形,每个扇形都有一条圆弧和两条半径。
由于圆心间的距离等于半径,因此一个圆的圆心将位于另一个圆的圆周上。设这两个圆的圆心分别为O1和O2,半径为r,则有:
O1O2 = r
根据勾股定理,两条半径组成的直角边长为:
O1O22 = r2 + r2
2r2 = O1O22
r = O1O2/√2
因此,两个圆心间的距离等于半径的平方根除以2。
相交的扇形的圆弧长相等,其长度为:
弧长 = πrθ/180°
θ = 90°
因此,每个扇形的圆弧长为:
弧长 = πr/2
当两个半径相等的圆相交,并且圆心间的距离正好等于半径时,两个圆的圆周在四个点相交,每个扇形的圆弧长为πr/2。
3、求两个半径为1,圆心相距为1的相交圆的公共部分面积
4、如图,两个半径为1的圆有一部分互相重叠
如图,两个半径均为 1 的圆有一部分互相重叠,重叠区域是一个圆段的形状。
为了计算这个圆段的面积,我们需要知道几个参数:
圆心距:指两个圆心的距离,记为 d。
圆段的中心角:指圆段所对的圆心角,记为 θ(弧度制)。
我们可以通过如下公式计算圆段的面积:
S = (θ / 2) (R^2 - r^2)
其中:
S 是圆段的面积
θ 是圆段的中心角(弧度制)
R 是外圆的半径(即 1)
r 是内圆的半径(也是 1)
需要求出圆段的中心角 θ。根据圆段的定义,我们可以得到:
```
θ = 2 arccos(d / 2)
```
将其代入面积公式,得到:
```
S = (θ / 2) (1^2 - 1^2)
S = θ / 4
```
求出 d 的值。由于两个圆的半径都是 1,因此圆心距 d 为重叠圆段的弦长,我们可以通过勾股定理求出:
```
d = sqrt(2 (1 - cos(θ / 2)))
```
将 θ 和 d 代入面积公式,即可得到圆段的面积。