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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。