三个圆横着相交求阴影部分面积(三个园相交于圆心,求阴影面积)
- 作者: 陈建涛
- 发布时间:2024-05-20
1、三个圆横着相交求阴影部分面积
设三个圆的半径分别为r1、r2、r3,圆心两两之间的距离分别为d12、d23、d31。当三个圆横着相交时,阴影部分的面积可以分为以下三类:
类型一:圆弧与圆弧相交
如果三个圆的圆心连线形成直线,则阴影部分由两个圆弧组成。阴影部分的面积可以通过减去两个圆弧的扇形面积得到,即:
阴影面积 = πr12 - (d122 - r12)/2 - πr32 + (d312 - r32)/2
类型二:圆弧与圆相交
如果三个圆的圆心连线不成直线,则阴影部分由一个圆弧和一个圆组成。阴影部分的面积可以通过减去圆弧的扇形面积和圆的面积得到,即:
阴影面积 = πr12 - (d122 - r12)/2 - πr32
类型三:圆与圆相交
如果三个圆的圆心重合,则阴影部分为一个圆。阴影部分的面积等于圆的面积,即:
阴影面积 = πr?2
总阴影面积
阴影部分的总面积等于上述三类面积之和,即:
阴影面积 = πr12 - (d122 - r12)/2 - πr32 + (d312 - r32)/2 + max(0, πr12 - (d232 - r12)/2 - πr22 + (d122 - r22)/2)
其中,max()函数用于取两个面积中的较大值。
2、三个园相交于圆心,求阴影面积
设三个圆的半径分别为 r1、r2、r3,三个圆的圆心相交于一点 O。
情况一:三个圆两两相离
此时,阴影区域为三个圆的面积之和减去它们的公共面积。公共面积为三个圆相交部分的圆弧面积。设圆弧的角度分别为 θ1、θ2、θ3,则公共面积为:
S_公共 = (θ1 r1^2) / 2 + (θ2 r2^2) / 2 + (θ3 r3^2) / 2
其中,θ1 + θ2 + θ3 = 360 度。
情况二:三个圆两两相切
此时,阴影区域为三个圆的面积之和减去它们的公共面积。公共面积为三个圆相切部分的圆扇形面积。设圆扇形的半径分别为 r1、r2、r3,圆心角分别为 θ1、θ2、θ3,则公共面积为:
```
S_公共 = (θ1 r1^2) / 2 + (θ2 r2^2) / 2 + (θ3 r3^2) / 2 - (π r1 r2) - (π r2 r3) - (π r3 r1)
```
其中,θ1 + θ2 + θ3 = 360 度。
情况三:三个圆三者相切
此时,阴影区域为三个圆的面积之和减去它们的公共面积。公共面积为三个圆相切部分的圆扇形面积加上三个圆相切于一点的部分的面积。相切于一点的部分的面积为:
```
S_相切 = π (r1 + r2 + r3)^2 / 6
```
公共面积为:
```
S_公共 = (θ1 r1^2) / 2 + (θ2 r2^2) / 2 + (θ3 r3^2) / 2 - (π r1 r2) - (π r2 r3) - (π r3 r1) + S_相切
```
其中,θ1 + θ2 + θ3 = 360 度。
3、求三个圆形交集阴影部分面积题
在一个平面上,有三个半径分别为 r1、r2 和 r3 的圆形。三个圆形位于同一个平面上,并且两两相交。已知三个圆形的圆心坐标分别为 (x1, y1)、(x2, y2) 和 (x3, y3)。
求三个圆形交集部分(阴影部分)的面积。
解法:
1. 计算三个圆形交点坐标:
利用圆的方程可以求解三个圆形的交点坐标。具体步骤如下:
(x1 - x2)^2 + (y1 - y2)^2 = r1^2 - r2^2
(x2 - x3)^2 + (y2 - y3)^2 = r2^2 - r3^2
(x3 - x1)^2 + (y3 - y1)^2 = r3^2 - r1^2
求解以上方程组,即可得到三个交点坐标。
2. 求解公共圆弧的长度:
根据交点坐标,可以计算每个交点处两个圆形公共圆弧的长度。
设交点为 P,则 PA 和 PB 为圆弧 AB 和圆弧 BC,半径分别为 rA 和 rB。
则公共圆弧的长度为:L = rA θA + rB θB,其中 θA 和 θB 是圆弧 AB 和圆弧 BC 的圆心角。
3. 计算阴影部分的面积:
阴影部分的面积包括三个圆形共同覆盖的圆心角扇形面积,以及三个圆形公共圆弧外侧的面积。
共同覆盖的圆心角扇形面积:A = (θ1 + θ2 + θ3) / 2 r1^2,其中 θ1、θ2 和 θ3 是三个圆形共同覆盖的圆心角。
公共圆弧外侧的面积:B = L (r1 + r2 + r3) / 2
阴影部分的面积为:S = A - B
通过以上步骤,即可求解出三个圆形交集部分(阴影部分)的面积。
4、三个圆相交求中间阴影部分面积
三个圆相交形成的阴影部分面积可以根据圆的半径和相交区域的几何性质来求得。
阴影部分面积计算方法:
1. 确定相交区域:确定三个圆相交形成的重叠区域。可以画出三圆的韦恩图来直观地表示相交区域。
2. 计算重叠扇形的面积:对于每个重叠扇形,计算其弧长和圆心角,然后使用公式 A = (θ/360)πr2 计算该扇形的面积。
3. 计算正方形的面积:相交区域通常会形成一个正方形或矩形。计算这个正方形或矩形的面积。
4. 相减得到阴影部分面积:将正方形或矩形的面积减去重叠扇形的面积,即可得到阴影部分的面积。
公式:
假设三个圆的半径分别为 r1、r2、r3,三个圆重叠形成的扇形的圆心角分别为 θ1、θ2、θ3,阴影部分的面积为 S,则:
```
S = (θ1/360)πr12 + (θ2/360)πr22 + (θ3/360)πr32 - (矩形或正方形的面积)
```
注意事项:
1. 必须仔细确定相交区域。
2. 圆心角的单位必须为度数。
3. 如果阴影部分不是正方形或矩形,需要将其分解为多个子区域来计算面积。