Центры четырёх кругов радиуса 1 находятся в  вершинах единичного квадрата. Найдите площадь их пересечения.
от

1 Ответ

дано:
1. Радиус кругов R = 1.
2. Центры кругов находятся в вершинах единичного квадрата: A(0, 0), B(1, 0), C(1, 1), D(0, 1).

найти:

Площадь пересечения этих кругов.

решение:

1. Круги имеют радиус 1 и расположены в вершинах квадрата. Расстояние между центрами соседних кругов равно 1.

2. Каждый круг будет пересекаться с двумя соседними кругами, создавая общую область пересечения.

3. Обозначим площади пересечения между двумя кругами. Площадь пересечения двух кругов радиуса R, центры которых находятся на расстоянии d, можно найти по формуле:

   S = 2R² * arccos(d / (2R)) - (d / 2) * √(4R² - d²).

4. В данном случае, R = 1 и d = 1, подставим значения в формулу:

   S = 2 * 1² * arccos(1 / (2 * 1)) - (1 / 2) * √(4 * 1² - 1²).

5. Упрощаем:

   S = 2 * arccos(0.5) - (1 / 2) * √(3).

6. Угол arccos(0.5) равен 60° или π/3 радиан.

7. Таким образом:

   S = 2 * (π/3) - (1 / 2) * √(3).

8. Площадь пересечения двух кругов:

   S = (2π/3) - (√3/2).

9. Поскольку у нас четыре круга, и каждый круг пересекается с двумя другими, общая площадь пересечения будет в 4 раза меньше, так как пересечение происходит в центре квадрата.

10. В итоге, общая площадь пересечения четырех кругов будет равна S, так как они накладываются.

ответ:
Площадь пересечения четырех кругов равна (2π/3) - (√3/2).
от