Главное меню

Как найти площадь треугольника О1 О2 F (серый цвет) (см. условия ниже)?

Автор Edayniu, Март 15, 2024, 05:39

« назад - далее »

Edayniu

Условие
Дано:
Точки и O1 и O2 – центры двух касающихся окружностей.
Прямоугольник ABCD касается двух окружностей: большей - в точках B и F, меньшей – в точке A
Площадь прямоугольника равна 15 кв. см.

Майк К

Пусть R - радиус большой окружности, а х - радиус маленькой окружности.
Тогда площадь прямоугольника можно выразить через эти переменные так: (2R + 2х)*R = 15,
а площадь треугольника S = 1/2 * (х + R) * R
Из площади прямоугольника находим х. Он будет равен (15 - 2R*R) : 2R.
Теперь это значение х подставляем в формулу площади треугольника. Получаем после сокращения, что площадь треугольника S = 1/2 * 7,5 = 3,75.
Интересная задача. Вроде бы при расчете получаются громоздкие формулы с квадратами переменных, однако потом все сокращается, и остаются одни цифры!!
                                                                              

Aril

Для краткости записи обозначим:
R - радиус большой окружности,
r - радиус маленькой окружности.
По условию задачи, площадь прямоугольника ABCD равна 15 см кв.
Выразив длину его сторон через радиусы окружностей, получим:
2*(R+r)*R=15
Аналогично, площадь треугольника О1О2F равна:
(1/2)*(R+r)*R=х, где х площадь искомого треугольника.
При поверхностном взгляде на оба уравнения, мы видим, что их левые части отличаются только коэффициентами перед скобкой. Понятно, что "2" в четыре раза больше, чем "1/2". А значит...
На этом наша преподаватель математики (светлая ей память) прервала бы наши попытки деления в уме 15 на 4.
А значит, составим систему уравнений:
2*(R+r)*R=15
(1/2)*(R+r)*R=х
Большая фигурная скобка слева не получилась: включим воображение, представив систему из двух уравнений.
Решим ее, уравняв коэффициенты в левой части уравнений, умножив второе на "4":
2*(R+r)*R=15
2*(R+r)*R=4х
Поскольку левые части уравнений одинаковы, значит
4х=15, а х=3,75.
Ответ: площадь треугольника О1О2F равна 3,75 см кв.
��

Moha

Лично мне проще рассуждать если ввести ещё одну точку, точку X.
Это точка, образованная проведением из точки О1 вниз отрезка, параллельного отрезку O2F.
Для чего мне нужна эта точка?
Дело в том, что тогда получается прямоугольник O1O2FX, площадь которого в 2 раза больше площади искомого треугольника O1O2F.
Найдя площадь прямоугольника O1O2FX и поделив её на 2, получим площадь треугольника O1O2F.
Далее мы видим, что отрезок O2F одновременно является и радиусом большего круга, а также равен стороне прямоугольника.
Сторона AB складывается из диаметров двух этих кругов.
Также видим, что O2F=O2B (потому что они оба радиусы одного круга), а значит O2BFC это квадрат.
S[ABCD]=BC * (2BC + 2AO1) = 15 см².
2BC²+2AO1*BC = 15 см².
AO1 = (15 - 2BC²)/2BC
AO1 = 15/2BC - BC
S[O1O2FX]= BC * (BC + AO1) =
= BC * (BC + 15/2BC - BC) =
= BC² + 15/2 - BC² =
= 15/2 = 7.5
Это мы получили площадь прямоугольника O1O2FX.
А площадь треугольника  О1О2F равна половине от площади прямоугольника O1O2FX.
Соответственно чтобы найти его площадь, просто делим площадь прямоугольника O1O2FX пополам:
S[O1O2F] = S[O1O2FX] / 2 = 7.5/2 = 3,75  см².
Ответ: площадь треугольника  О1О2F равна 3,75  см².

la perola barr

Площадь прямоугольного треугольника: S=a*b/2. Здесь a и b - стороны прямоугольника. В данном случае получатся следующее. BС=O2F=R2 - радиус большей окружности; R1=O1A - радиус меньшей окружности; сторона AB прямоугольника - это сумма диаметров окружностей. А если сторона треугольника a=O1O2=R1+R2 - сумма радиусов окружностей. То есть чтобы получить большую сторону треугольника OO1=AB/2 - надо знать, что это половина длинной стороны прямоугольника. Меньшая сторона O2F треугольника - b=O2F=BC=R2. Большая сторона прямоугольника, полученная от его площади AB=S1/BC=S1/R2. Тогда большая сторона треугольника: a=O1O2=AB/2=S1/(2*R2�). S1=15.
При этом площадь треугольника получается: S=a*b/2=(S1/(2*R2))*�R2/2=S1*R2/(4*R2)=S1/�4. Итак, площадь треугольника в 4 раза меньше площади прямоугольника: S=S1/2=15/4=3.75 см^2.
Ответ: площадь треугольника: S=3.75 см^2.

Майк К

Мое решение основано на равенстве прямоугольников.
Проведем два вспомогательных отрезка О1М и РК как на рисунке. Ясно, что прямоугольники АО1МD и О1РКМ равны. Также равны прямоугольники РО2FК и О2ВСF, так как их стороны равны как радиусы двух окружностей. Более того прямоугольники РО2FК и О2ВСF являются квадратами. Далее все просто. Площадь прямоугольника О1О2FM равна половине площади заданного прямоугольника  ABCD, то есть 15/2 = 7,5 кв.см. А площадь треугольника О1О2F равна половине площади прямоугольника О1О2FM, то есть 7,5:2 = 3,75 кв см.

Eneta

Не собирался уже давать своё решение, но вижу, что все предложенные решения не оптимальны.
Вот мой вариант. Пусть радиус большей окружности R, меньшей r. Тогда площадь треугольника равна R*(R+r)/2.
Площадь прямоугольника 2*R*(R+r). Площадь треугольника в (2*R*(R+r))/(R*(R+r)�/2)=4 раза меньше площади прямоугольника, т.е. 15/4=3,75 см^2.

Стрым

S(триугл.) = (1/2)* (R+r)*R?
Где R - радиус окружности с центром в О2;
r - радиус окружности с центром в О1.
Далее
(2*R + 2*r)*R = 15 (формула площади прямоугольника ABCD)
Отсюда, R+r = 7.5/R
Подставляем в формулу площади для триугольника:
S(триуг.) = (1/2)*(7,5/R)*R = 0.5*7.5=3.75.