Math Problem Statement

Разстоянието между центровете на две окръжности е 6 см. По-голямата има радиус R = 5 см, а другата е с радиус r = 2 см. Каква е сумата от дължините на двете двете къси дъги, които свързват общите точки на двете окръжности?

Solution

Задачата изисква да намерим сумата от дължините на двете къси дъги, които свързват общите точки на две окръжности, като разстоянието между техните центрове е 6 см, а радиусите на окръжностите са R = 5 см и r = 2 см.

Стъпка 1: Разстояние между центровете на окръжностите

Разстоянието между центровете на двете окръжности е дадено като 6 см.

Стъпка 2: Използване на теорема за общите точки

Двете окръжности имат две общи точки, като разстоянието между техните центрове е 6 см, а радиусите им са R = 5 см и r = 2 см.

За да намерим дължината на късата дъга на всяка окръжност, можем да използваме геометричния факт, че разстоянието между центровете и радиусите ще формира равнобедрени триъгълници с основи, равни на разстоянието между центровете на окръжностите и височини, които съответстват на радиусите на окръжностите.

Стъпка 3: Използване на формулата за дължината на дъга

Дължината на дъга на всяка окръжност, свързваща общите точки, може да се изчисли чрез ъгъла между линията, свързваща центровете на окръжностите, и линиите към общите точки. Този ъгъл може да се намери чрез косинусова теорема.

Формула за ъгъл на междуцентровото разстояние:

cos(θ)=R2+d2r22Rd\cos(\theta) = \frac{R^2 + d^2 - r^2}{2Rd} където RR е радиусът на по-голямата окръжност, rr е радиусът на по-малката окръжност, а dd е разстоянието между центровете на окръжностите.

В нашия случай: R=5см,r=2см,d=6смR = 5 \, \text{см}, \quad r = 2 \, \text{см}, \quad d = 6 \, \text{см} Нека изчислим ъгъла на всяка окръжност.

След това можем да изчислим дължината на дъгата за всяка окръжност, като използваме следната формула за дължината на дъга: l=Rθ(за по-голямата окръжност)иl=rθ(за по-малката окръжност)l = R\theta \quad (\text{за по-голямата окръжност}) \quad \text{и} \quad l = r\theta \quad (\text{за по-малката окръжност})

Това ще ни даде дължините на късите дъги и тяхната сума.

Ще изчисля тези стойности за теб. math

Дадени стойности

R = 5 # Радиус на по-голямата окръжност (в см) r = 2 # Радиус на по-малката окръжност (в см) d = 6 # Разстояние между центровете на окръжностите (в см)

Изчисляваме ъгъла между радиусите за по-голямата окръжност

cos_theta_large = (R2 + d2 - r**2) / (2 * R * d) theta_large = math.acos(cos_theta_large)

Изчисляваме ъгъла за по-малката окръжност

cos_theta_small = (r2 + d2 - R**2) / (2 * r * d) theta_small = math.acos(cos_theta_small)

Дължината на дъгата за всяка окръжност

arc_length_large = R * theta_large arc_length_small = r * theta_small

Сумата от дължините на двете къси дъги

total_arc_length = arc_length_large + arc_length_small total_arc_lengthСумата от дължините на двете къси дъги, които свързват общите точки на двете окръжности, е приблизително 3.38 см.

Ако имаш допълнителни въпроси или искаш да разгледаш детайлите по изчисленията, не се колебай да питаш!

Допълнителни въпроси:

  1. Каква е разликата между късите и дългите дъги на две окръжности?
  2. Как може да се изчисли площта на областта, ограничена от двете окръжности?
  3. Какъв е ъгълът между радиусите на двете окръжности в тази ситуация?
  4. Какви са възможните геометрични конфигурации между две окръжности с различни радиуси?
  5. Как се използва косинусовата теорема в задачи с две окръжности?

Tip:

Запомни, че когато имаш две окръжности с общи точки, разстоянието между центровете е важно, за да можеш да изчислиш ъглите и дължините на дъгите.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Circles
Arc Length
Cosine Rule

Formulas

cos(θ) = (R^2 + d^2 - r^2) / (2 * R * d)
Arc Length = R * θ (for larger circle)
Arc Length = r * θ (for smaller circle)

Theorems

Cosine Rule

Suitable Grade Level

Grades 9-11