花瓣面积是多少湖北省襄阳市襄州区黄集镇初级中学 赵国瑞#TRS_AUTOADD_1313044562899 {MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px}#TRS_AUTOADD_1313044562899 P {MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px}#TRS_AUTOADD_1313044562899 TD {MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px}#TRS_AUTOADD_1313044562899 DIV {MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px}#TRS_AUTOADD_1313044562899 LI {MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px}/**---JSON--{"":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"p":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"td":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"div":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"li":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"}}--**/DIV.MyFav_1313044564957 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1313044564957 LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1313044564957 DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1313044564957 A:link{COLOR: #2200cc; FONT-FAMILY: Arial; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1313044564957 SPAN.MsoHyperlink{COLOR: #2200cc; FONT-FAMILY: Arial; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1313044564957 A:visited{COLOR: purple; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1313044564957 SPAN.MsoHyperlinkFollowed{COLOR: purple; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1313044564957 DIV.Section1{page: Section1}如图1,正方形ABCD的边长为a,分别以正方形ABCD的四条边为直径作半圆,你能求出四个半圆围成的花瓣的面积吗?或许你会认为这个问题比较简单,观察图形不难发现:四个半圆围成的花瓣的面积等于四个半圆的面积减去正方形ABCD的面积,即两个圆的面积减去正方形ABCD的面积,等于=.
图1
上面的问题相对简单,难不住你,下面的问题可就没有那么简单啰:
如图2,正方形ABCD的边长为a,分别以A,B,C,D为圆心,边长a为半径画弧,四条弧两两相交于E,F,G,H,求四条弧围成的花瓣的面积.
图2
图2中的花瓣一共有两朵花瓣组成,每朵花瓣的面积仍然不难求出.不过由于这两朵花瓣有重叠部分,无疑增加了求解难度.到底应该怎样求四条弧围成的花瓣的面积呢?
分析:与围成的花瓣面积为=,同理与围成的花瓣面积也为.所以四条弧围成的花瓣的面积=-曲四边形EFGH的面积,所以关键是求出曲四边形EFGH的面积.
图3
解:如图3,连结EG、FH交于点O,延长GE交CD于点M.由正方形的对称性易知CM=OM=,△COG≌△COF.在Rt△CMG中,GM==,CM=,∴∠CGM=30°.∴∠GCO=∠COM-∠CGM=45°-30°=15°.∴∠GCF=2∠GCO=30°.∴S扇形GCF==.
又S△COG=S△CMG-S△CMO=-=,
∴S扇形GCF-S△COG-S△COF===S曲四边形EFGH.
∴S曲四边形EFGH==.
∴四条弧围成的花瓣的面积=-=.
上述解法的思路是根据“两朵花瓣的面积减去曲四边形EFGH的面积”求解,实际上,我们也可以通过列方程组求解.如图4,设各部分的面积分别为x,y,z,根据“正方形的面积为a2”可得方程4x+4y+z=a2.根据“扇形ABC的面积为”可得方程2x+3y+z=.列第三个方程有一定困难.注意到△ABE是一个等边三角形,S拱形AFE= S拱形BHE,于是x+2y+z-S扇形BAE=S扇形BAE-S△ABE,即.
图4
解方程组,得
∴4y+z==.
即四条弧围成的花瓣的面积.
2011-08-09 人教网关闭打印
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