两个长度为8和10的圆的平行弦用作刻在圆中的梯形的基部。如果圆的半径长度为12,那么所描述的内切梯形的最大可能区域是多少?

两个长度为8和10的圆的平行弦用作刻在圆中的梯形的基部。如果圆的半径长度为12,那么所描述的内切梯形的最大可能区域是多少?
Anonim

回答:

#72 * SQRT(2)+ 9 * SQRT(119)〜= 200.002#

说明:

考虑图。 1和2

示意性地,我们可以在一个圆中插入平行四边形ABCD,并且在侧面AB和CD是圆的和弦的条件下,以图1或图2的方式。

边AB和CD必须是圆的和弦的条件意味着刻有的梯形必须是等腰的,因为

  • 梯形的对角线(#AC##光盘#)是平等的,因为
  • #A hat B D = B hat A C = B hatD C = A hat C D#

    和垂直于的线 #AB##光盘# 穿过中心E将这些和弦一分为二(这意味着 #AF = BF##CG = DG# 以及由对角线与底座交叉形成的三角形 #AB##光盘# 是等腰)。

但由于梯形区域是

#S =(B_1 + B_2)/ 2 * H#,哪里 #B_1# 代表基地-1, #B_2# 对于base-2和 #H# 对于身高,和 #B_1# 平行于 #B_2#

而且因为这个因素 #(B_1 + B_2)/ 2# 在图1和图2的假设中是相同的,重要的是梯形具有更长高度的假设(#H#)。在当前情况下,由于弦长小于圆的半径,毫无疑问,在图2的假设中,梯形具有更长的高度,因此它具有更高的面积。

根据图2,用 #AB = 8#, #CD = 10##R = 12#

#triangle_(BEF) - > cos alpha =((AB)/ 2)/ r =(8/2)/ 12 = 4/3 = 1/3#

# - > sin alpha = sqrt(1-1 / 9)= sqrt(8)/ 3 = 2sqrt(2)/ 3#

# - > tan alpha =(sin alpha)/ cos alpha =(2sqrt(2)/ cancel(3))/(1 / cancel(3))= 2sqrt(2)#

#tan alpha = x /((AB)/ 2)# => #x的= 8 /取消(2)*取消(2)SQRT(2)# => #X = 8sqrt(2)#

#triangle_(ECG) - > cos beta =((CD)/ 2)/ r =(10/2)/ 12 = 5/12#

# - > sin beta = sqrt(1-25 / 144)= sqrt(119)/ 12#

# - > tan beta =(sin beta)/ cos beta =(sqrt(119))/ cancel(12))/(5 / cancel(12))= sqrt(119)/ 5#

#tan beta = y /((CD)/ 2)# => #Y = 10/2 * SQRT(119)/ 5# => #Y = SQRT(119)#

然后

#H = X + Y#

#H = 8sqrt(2)+ SQRT(119)#

#S =(B_1 + B_2)/ 2 * H =(8 + 10)/ 2(8sqrt(2)+ SQRT(119))= 72sqrt(2)+ 9sqrt(119)〜= 200.002#