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【趣味數(shù)學(xué)題】圓段

2021-12-06 09:45 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

鄭濤(Tao Steven Zheng)著

【問題】

如圖1,證明紅色區(qū)域的總面積等于青色區(qū)域的總面積。

圖 1

【題解】

由于圖1的四重旋轉(zhuǎn)對稱性(four-fold rotational symmetry),我們可以通過將圓分為四個象限(quadrant)簡化此問題(圖2)。

圖 2

設(shè) r 為圓象限的半徑。一個黃色部分和紅色部分的區(qū)域是一個直徑為 r 的半圓。 因此,這個半圓的半徑是 %5Cfrac%7Br%7D%7B2%7D。 所以,圓象限的面積為 %5Cfrac%7B%5Cpi%20r%5E2%7D%7B4%7D ,半圓的面積為 %5Cfrac%7B%5Cpi%20r%5E2%7D%7B8%7D。

由此得出結(jié)論

2%5Ctimes%20(%E7%BA%A2%20%2B%20%E9%BB%84)%20%3D%20%E7%BA%A2%20%2B%202%20%5Ctimes%20%E9%BB%84%20%2B%20%E9%9D%92

2%20%5Ctimes%20%E7%BA%A2%20%2B%202%20%5Ctimes%20%E9%BB%84%20%3D%20%E7%BA%A2%20%2B%202%20%5Ctimes%20%E9%BB%84%20%2B%20%E9%9D%92

%E7%BA%A2%20%3D%20%E9%9D%92

因此,紅色區(qū)域面積等于青色區(qū)域面積。


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