紫色の網掛け部分が正三角形(黄色の縞模様の円)の内接部分の面積と等しいことを証明しますか?

紫色の網掛け部分が正三角形(黄色の縞模様の円)の内接部分の面積と等しいことを証明しますか?
Anonim

回答:

説明:

内接の面積は #pir ^ 2#.

斜辺を含む直角三角形に注目 #R# と脚 #r# 正三角形の根元で、三角法または #30 -60 -90 # 直角三角形 #R = 2r#.

反対の角度に注意してください #r# です #30 # 正三角形の #60 # 角度は二等分されました。

この同じ三角形をピタゴラスの定理によって解くと、正三角形の辺の長さの半分が #sqrt(R ^ 2-r ^ 2)= sqrt(4r ^ 2-r ^ 2)= rsqrt3#.

正三角形として正三角形の半分を調べると、次のようになります。 #h# 正三角形のは、次のように解くことができます。 #r# 関係を使う #tan(60°)= h /(rsqrt3)#。から #tan(60°)= sqrt3#これは #h /(rsqrt3)= sqrt3# そう #h = 3r#.

正三角形の面積は、 #1 / 2bh#その基盤は #2rsqrt3# とその高さ #3r#。したがって、その面積は #1/2(2rsqrt3)(3r)= 3r ^ 2sqrt3#.

小さい方の陰影を付けた領域の面積は、正三角形の面積の3分の1から内接角を引いたもの、または #1/3(3r ^ 2sqrt3-pir ^ 2)# これはと同等です #r ^ 2((3sqrt3-pi)/ 3)#.

大きい方の円の面積は #piR ^ 2 = pi(2r)^ 2 = 4pir ^ 2#.

大きい方の陰影を付けた領域の面積は、大きい方の円の面積の3分の1から正三角形の面積を引いたものです。 #1/3(4pir ^ 2-3r ^ 2sqrt3)# これは簡単になる #r ^ 2((4pi-3sqrt3)/ 3)#.

陰影を付けた領域の合計面積は、 #r ^ 2((3sqrt3-pi)/ 3)+ r ^ 2((4pi-3sqrt3)/ 3)= r ^ 2((3sqrt3-3sqrt3-pi + 4pi)/ 3)= r ^ 2((3pi) )/ 3)= pir ^ 2#これは、円周の面積と同じです。

回答:

説明:

正三角形の場合 重心、円周中心、およびオルソセンターが一致.

したがって、円周の半径(R)と円周の半径(r)は次の関係になります。

#R:r = 2:1 => R = 2r#

今図からそれは明らかであること 大きな紫色の陰影領域の面積#= 1/3(piR ^ 2-Delta)#

そして 小さい紫色の陰影領域の面積#= 1/3(Delta-pir ^ 2)#

どこで #デルタ# 正三角形の面積を表します。

そう

#color(紫色)( "BIG and SMALLパープルシェーディング領域の合計面積"#

#= 1/3(piR ^ 2-Delta)+ 1/3(Delta-pir ^ 2)#

#= 1/3(piR ^ 2-cancelDelta + cancelDelta-pir ^ 2)#

挿入R = 2r

#= 1/3(pi(2r)^ 2-pir ^ 2)#

#= 1/3(4pir ^ 2-pir ^ 2)#

#= 1 / cancel3xxcancel3pir ^ 2#

#= pir ^ 2->色(オレンジ)「黄色の縞模様の円の面積」#