геометрия №11 Как показано на рисунке, если 6 полуокружностей с диаметром 2 построены принимая сторону правильного шестиугольника как диаметр, найдите площадь закрашенной части. варианты: a) 6√3 - 3п b) 9√3/2 - 2п с) 3√3/2 - 2п d) 3√3 - п
Теперь надо разделить эти полукруги и посчитать у скольких надо взять площадь, которую нашли выше, а у скольких не надо. У 3 нужно и у 3 не нужно, потому что у 2 кругов будет общая площадь.
Теперь посчитаем какова площадь всех 6 полукругов. Площадь круга πr², а нам нужна половина.
cos20093
Интересно, что если отнестись к этой задаче не как к задаче, а как к тесту, то выбор ответа почти мгновенный :) всю эту конструкцию можно разбить на 6 секторов единичного круга, где каждый - 1/6 от целого, и кучу треугольников. Все сектора вместе - это просто π. То есть в ответ должно входить именно -π :) Может быть, что верного ответа вообще нет, конечно, но я по личному опыту могу сказать, что зная ответ заранее, решать намного проще :)
siestarjoki
Первое решение: искомая фигура - могендовид минус окружность
cos20093
хм... а вот это красиво! великолепный способ счета :)
Answers & Comments
Ответ:
Нам нужно найти площадь области заключенную двумя окружностями.
Так как диаметр окружности 2, то сторона тоже соответственно 2, а радиус окружности 1.
MB=NB=1
Если провести отрезок BD, то получается, что это биссектриса, потому что окружности равны и шестиугольник правильный.
ΔMBD и ΔBND равносторонние.
Найдем площадь меньшего сегмента круга с центром M заключенную хордой BD.
Площадь сегмента круга:
[tex]S = \frac{ {r}^{2} }{2} ( \alpha - \sin( \alpha ) )[/tex]
α в радианах
У нас треугольники правильные, поэтому α=60°=π/3
[tex]S_{сег} = \frac{ {1}^{2} }{2} ( \frac{\pi}{3} - \sin( \frac{\pi}{3} ) ) = \frac{\pi}{6} - \frac{ \sqrt{3} }{4} [/tex]
А полная площадь области между двумя окружностями будет
[tex]2 \times ( \frac{\pi}{6} - \frac{ \sqrt{3} }{4} ) = \frac{\pi}{3} - \frac{ \sqrt{3} }{2} [/tex]
Теперь надо разделить эти полукруги и посчитать у скольких надо взять площадь, которую нашли выше, а у скольких не надо. У 3 нужно и у 3 не нужно, потому что у 2 кругов будет общая площадь.
Теперь посчитаем какова площадь всех 6 полукругов. Площадь круга πr², а нам нужна половина.
[tex]S_{кр} = \frac{\pi {r}^{2} }{2} [/tex]
Но у нас их целых шесть, поэтому
[tex]S_{кр} = 6 \times \frac{\pi {r}^{2} }{2} = 3\pi {r}^{2} [/tex]
[tex]3\pi \times {1}^{2} = 3\pi[/tex]
А еще отнимем от этого результата 3 площади, заключенных между двумя кругами.
[tex]3\pi - 3( \frac{\pi}{3} - \frac{ \sqrt{3} }{2} ) = 3\pi - \pi + \frac{3 \sqrt{3} }{2} = 2\pi + \frac{3 \sqrt{3} }{2} [/tex]
Это у нас получилась площадь кругов на фото.
Площадь всего шестиугольника:
[tex]S_{ш} = \frac{3 {a}^{2} \sqrt{3} }{2} [/tex]
Если что, сторона равна диаметру.
[tex]S_{ш} = \frac{3 \times {2}^{2} \sqrt{3} }{2} = \frac{3 \times 4 \sqrt{3} }{2} = 6 \sqrt{3} [/tex]
Теперь отнимем от всей площади шестиугольника площадь кругов.
[tex]6 \sqrt{3} - (2\pi + \frac{3 \sqrt{3} }{2} ) = \frac{9 \sqrt{3} }{2} - 2\pi[/tex]
Ответ: b)
Verified answer
Правильный шестиугольник можно разбить на правильные треугольники. Задача решается на сетке из равносторонних треугольников.
ABCD - ромб с углом 120°, угол BAD=60°
Понимаем, что точки D и Е находятся в узлах сетки.
Площадь ромба ADOE равна двум единичным треугольникам
= 2 * 1/2 *1 *√3/2 =√3/2
Площадь сектора ADE единичной окружности, угол 60°
= п 1^2 /6 =п/6
Вычитая из ромба сектор получим 1/6 искомой площади.
Ответ: 6(√3/2 -п/6) =3√3 -п