Задача с кругом геометрия В круге радиуса R по разные стороны от центра проведены две параллельные хорды, одна из которых стягивает дугу в 60°, другая – в 120°. Найти площадь части круга, заключенной между хордами.
Чтобы найти площадь части круга, заключенной между двумя параллельными хордами, нам нужно учитывать несколько шагов, начиная с нахождения длины и положения каждой хорды.
Длины хорды: Воспользуемся формулой для нахождения длины хорды в круге: [ L = 2R \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) ] где ( L ) — длина хорды, ( R ) — радиус круга, а ( \theta ) — центральный угол в радианах.
Для первой хорды, которая стягивает дугу в 60°: [ L_1 = 2R \sin\left(\frac{60°}{2}\right) = 2R \sin(30°) = 2R \cdot \frac{1}{2} = R ]
Для второй хорды, которая стягивает дугу в 120°: [ L_2 = 2R \sin\left(\frac{120°}{2}\right) = 2R \sin(60°) = 2R \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = R\sqrt{3} ]
Вычисление расстояния от центра до каждой хорды: Отклонение каждой хорды от центра круга можно найти, используя невидимые прямые, проведенные из центра к середине каждой хорды. Используем тригонометрию.
Для первой хорды: [ d_1 = R \cos\left(\frac{60°}{2}\right) = R \cos(30°) = R \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} ]
Для второй хорды: [ d_2 = R \cos\left(\frac{120°}{2}\right) = R \cos(60°) = R \cdot \frac{1}{2} ]
Площадь частей круга над и под хордами: Площадь сектора круга определяется формулой: [ S = \frac{\theta}{360°} \cdot \pi R^2 ]
Для первого сектора (60°): [ S_1 = \frac{60}{360} \cdot \pi R^2 = \frac{1}{6} \pi R^2 ]
Для второго сектора (120°): [ S_2 = \frac{120}{360} \cdot \pi R^2 = \frac{1}{3} \pi R^2 ]
Площадь треугольников: Площадь каждого треугольника, образованного радиусами и хордой, можно вычислить по формуле ( S = \frac{1}{2}ab\sin(C) ).
Для первого треугольника (60°): [ S_{tri1} = \frac{1}{2} R \cdot R \cdot \sin(60°) = \frac{1}{2} R^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4} R^2 ]
Для второго треугольника (120°): [ S_{tri2} = \frac{1}{2} R \cdot R \cdot \sin(120°) = \frac{1}{2} R^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4} R^2 ]
Площадь, заключенная между хордами: Теперь мы можем найти площадь между двумя хордами: [ \text{Площадь между хордами} = S2 - S{tri2} - (S1 - S{tri1}) = \left(\frac{1}{3} \pi R^2 - \frac{\sqrt{3}}{4} R^2\right) - \left(\frac{1}{6} \pi R^2 - \frac{\sqrt{3}}{4} R^2\right) ]
Упростив это выражение, мы можем найти ответ.
В итоге, площадь части круга, заключенной между двумя хордами, равна: [ S = \text{разность между секторами и треугольниками} ] Надеюсь, эти шаги помогут вам найти нужную площадь. Если вам нужны будут уточнения, не стесняйтесь спрашивать!
Чтобы найти площадь части круга, заключенной между двумя параллельными хордами, нам нужно учитывать несколько шагов, начиная с нахождения длины и положения каждой хорды.
Длины хорды: Воспользуемся формулой для нахождения длины хорды в круге:
[
L = 2R \sin\left(\frac{\theta}{2}\right)
]
где ( L ) — длина хорды, ( R ) — радиус круга, а ( \theta ) — центральный угол в радианах.
Для первой хорды, которая стягивает дугу в 60°:
[
L_1 = 2R \sin\left(\frac{60°}{2}\right) = 2R \sin(30°) = 2R \cdot \frac{1}{2} = R
]
Для второй хорды, которая стягивает дугу в 120°:
[
L_2 = 2R \sin\left(\frac{120°}{2}\right) = 2R \sin(60°) = 2R \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = R\sqrt{3}
]
Вычисление расстояния от центра до каждой хорды: Отклонение каждой хорды от центра круга можно найти, используя невидимые прямые, проведенные из центра к середине каждой хорды. Используем тригонометрию.
Для первой хорды:
[
d_1 = R \cos\left(\frac{60°}{2}\right) = R \cos(30°) = R \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
]
Для второй хорды:
[
d_2 = R \cos\left(\frac{120°}{2}\right) = R \cos(60°) = R \cdot \frac{1}{2}
]
Площадь частей круга над и под хордами:
Площадь сектора круга определяется формулой:
[
S = \frac{\theta}{360°} \cdot \pi R^2
]
Для первого сектора (60°):
[
S_1 = \frac{60}{360} \cdot \pi R^2 = \frac{1}{6} \pi R^2
]
Для второго сектора (120°):
[
S_2 = \frac{120}{360} \cdot \pi R^2 = \frac{1}{3} \pi R^2
]
Площадь треугольников:
Площадь каждого треугольника, образованного радиусами и хордой, можно вычислить по формуле ( S = \frac{1}{2}ab\sin(C) ).
Для первого треугольника (60°):
[
S_{tri1} = \frac{1}{2} R \cdot R \cdot \sin(60°) = \frac{1}{2} R^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4} R^2
]
Для второго треугольника (120°):
[
S_{tri2} = \frac{1}{2} R \cdot R \cdot \sin(120°) = \frac{1}{2} R^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4} R^2
]
Площадь, заключенная между хордами:
Теперь мы можем найти площадь между двумя хордами:
[
\text{Площадь между хордами} = S2 - S{tri2} - (S1 - S{tri1}) = \left(\frac{1}{3} \pi R^2 - \frac{\sqrt{3}}{4} R^2\right) - \left(\frac{1}{6} \pi R^2 - \frac{\sqrt{3}}{4} R^2\right)
]
Упростив это выражение, мы можем найти ответ.
В итоге, площадь части круга, заключенной между двумя хордами, равна:
[
S = \text{разность между секторами и треугольниками}
]
Надеюсь, эти шаги помогут вам найти нужную площадь. Если вам нужны будут уточнения, не стесняйтесь спрашивать!