两个同心圆的半径为16厘米和10厘米。 AB是较大圆的直径。 BD与D处接触的较小圆相切.AD的长度是多少?

两个同心圆的半径为16厘米和10厘米。 AB是较大圆的直径。 BD与D处接触的较小圆相切.AD的长度是多少?
Anonim

回答:

#bar(AD)= 23.5797#

说明:

采用原产地 #(0,0)# 作为共同的中心 #C_I##C_e# 并打电话 #R_I = 10##r_e = 16# 相切点 #P_0 =(X_0,y_0)# 在十字路口 #C_i nn C_0# 哪里

#C_i->的x ^ 2 + Y ^ 2 = R_I ^ 2#

#C_e->的x ^ 2 + Y ^ 2 = r_e ^ 2#

#C_0 - >(x-r_e)^ 2 + y ^ 2 = r_0 ^ 2#

这里 #r_0 ^ 2 = r_e ^ 2-r_i ^ 2#

解决 #C_i nn C_0# 我们有

#{(X ^ 2 + Y ^ 2 = R_I ^ 2),((X-r_e)^ 2 + Y ^ 2 = r_e ^ 2-R_I ^ 2):}#

从第二个等式中减去第一个

#-2xr_e + r_e ^ 2 = r_e ^ 2-R_I ^ 2-R_I ^ 2# 所以

#x_0 = r_i ^ 2 / r_e##y_0 ^ 2 = r_i ^ 2-x_0 ^ 2#

最后寻求的距离是

#bar(AD)= SQRT((r_e + X_0)^ 2 + y_0 ^ 2)= SQRT(r_e ^ 2 + 3r_i ^ 2)#

要么

#bar(AD)= 23.5797#

说明:

如果 #bar(BD)# 与…相切 #C_I# 然后 #hat(ODB)= pi / 2# 所以我们可以申请毕达哥拉斯:

#bar(OD)^ 2 +巴(DB)^ 2 =巴(OB)^ 2# 决定 #R_0#

#r_0 ^ 2 = bar(OB)^ 2-bar(OD)^ 2 = r_e ^ 2-r_i ^ 2#

关键点 #d# 坐标,叫 #(X_0,y_0)# 应在计算所寻求的距离之前获得 #bar(AD)#

有很多方法可以做到这一点。另一种方法是

#y_0 =杆(BD)罪(帽子(OBD))##sin(帽子(OBD))=巴(OD)/巴(OB)#

然后

#y_0 = sqrt(r_e ^ 2-r_i ^ 2)(r_i / r_e)#

#X_0 = SQRT(R_I ^ 2-y_0 ^ 2)#

根据给定的数据,绘制了上图。

O是两个同心圆的共同中心

#AB - >“大圆的直径”#

#AO = OB - >“大圆的半径”= 16 cm#

#DO - >“小圆的半径”= 10cm#

#BD - >“与较小的圆相切” - > / _ BDO = 90 ^ @#

#/ _ DOB = THETA => / _ AOD =(180-θ)#

#Delta BDO-> cos / _BOD = costheta =(OD)/(OB)= 10/16#

应用余弦定律 #Delta ADO# 我们得到

#AD ^ 2 = AO ^ 2 + DO ^ 2-2AO *的Docos / _AOD#

#=> AD ^ 2 = AO ^ 2 + DO ^ 2-2AO *的Docos(180-θ)#

#=> AD ^ 2 = AO ^ 2 + DO ^ 2 + 2AO * DOcostheta#

#=> AD ^ 2 = AO ^ 2 + DO ^ 2 + 2AO * DOxx(OD)/(OB)#

#=> AD ^ 2 = 16 ^ 2 + 10 ^ 2 + 2xx16xx10xx10 / 16#

#=> AD ^ 2 = 556#

#=> AD = sqrt556 =23.58厘米#