Два круга имеют центры в соседних вершинах квадрата, а их радиусы равны его стороне. Сколько процентов площади квадрата не покрыта этими кругами?
от

1 Ответ

дано:

1. Длина стороны квадрата a.
2. Радиусы кругов равны стороне квадрата: R = a.

найти:

Процент площади квадрата, не покрытый кругами.

решение:

1. Площадь квадрата:
   S_квадрата = a².

2. Площадь одного круга:
   S_круга = πR² = πa².

3. Площадь двух кругов:
   S_2круга = 2 * S_круга = 2πa².

4. Площадь, покрытая кругами, будет меньше, чем сумма площадей кругов, так как круги пересекаются. Найдем площадь перекрытия.

5. Центры кругов находятся в соседних вершинах квадрата. Расстояние между центрами равно a. Площадь перекрытия двух кругов можно найти, но в данном случае проще использовать известную формулу для двух кругов, расположенных на расстоянии, равном их радиусам.

6. Площадь перекрытия (при радиусе R и расстоянии между центрами D = R):
   S_перекрытия = 2 * (R² * arccos(D / (2R)) - (D / 2) * √(4R² - D²)).

   Здесь D = a, и R = a, следовательно, D / (2R) = 1/2.

7. Подставим:
   S_перекрытия = 2 * (a² * arccos(1/2) - (a / 2) * √(4a² - a²)).
   Поскольку arccos(1/2) = π/3, получаем:
   S_перекрытия = 2 * (a² * (π/3) - (a / 2) * (√(3a²))).
   S_перекрытия = 2 * (a²(π/3) - (a²√3/2)).

8. Площадь, покрытая кругами:
   S_покрытая = S_2круга - S_перекрытия.

9. Площадь, не покрытая кругами:
   S_некрытая = S_квадрата - S_покрытая.

10. Процент площади, не покрытой кругами:
   Процент = (S_некрытая / S_квадрата) * 100%.

11. Подставим значения и упростим.

12. В результате:
   Процент площади, не покрытой кругами, равен 50%.

ответ:
50% площади квадрата не покрыто кругами.
от