1、算 🌴 两圆相交面积
圆与圆相交面积 🐋 的计 🌷 算
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当两个圆相交时,它们形成的相交区域 🦄 称为相交面积相交面积的。计。算方法取决于 🌻 圆的半径和圆心之间的距离
方法 🌿 一 🐅 :重叠法 🐱
计算两个圆的面积 🦁 。
计算重叠区 🐡 域的面 🐼 积 🍁 。
从大的圆的面积中减去重叠区域的面积 🐦 ,即可得到相交面积。
方 🦆 法二:利用圆锥曲线方程
将两个圆 🪴 用圆锥曲线方 🐟 程表示 🐶 。
求 💐 得 🐧 两个方 🍁 程组的解。
解的 🦅 个数 🐋 即为圆的相 🐺 交点个数。
利用相交点的坐 🦅 标计算 🌷 相 🕷 交区域的面积。
方法三:毕 🐬 达哥拉斯定 🦉 理
如果两 🐎 个圆相切,则相交点处的圆 🕊 心连线垂直于圆的切线。
利 🐳 用毕达哥拉斯定理,可以求得 🌴 圆心连线的长度。
用圆心 🐦 连线长 🌾 度和圆的半径计算相交 🐘 面积。
注意 🦁 事项 🐯 :
两个圆不重叠 🪴 时,相交面积为0。
两个圆内切时,相交面积为 🐯 0。
两个圆 🕷 外切 🦋 时,相交面积为0。
圆相交形 🐝 成的区域可能是 🦢 一个扇形,也可能是两个扇形 🦁 。
2、两个 🐒 圆相交求相交部分的面积
相 🌻 交圆的重叠部分面 🦉 积的计 🐞 算
当两个圆相交时,它,们形成一个重叠的区域称为相交 🦉 部分面积。要,计算此面积需要知道两个圆的半 🌳 径(r1、r2)和圆心之间的距离(d)。
重叠 🐒 部分的面积 🐴 可以分为两 🪴 个部分:
1. 共 🐵 有扇 🪴 形面积 🦈
共有 🐯 扇形 🌵 的弧长 🌻 由以下公式计算:
θ = 2 arccos((d2 + r12 - r22) / (2 r1 d))
共有 🐼 扇 🐕 形 🐈 的面积为:
```
A_sector = (θ / 2π) (π r12)
```
2. 共有 🐎 三角形面积
共有三角形的底边为重叠部分中两圆的 🕸 弦长弦长。可由以下公式计算:
```
c = √(2 r12 (1 - cos(θ / 2)))
```
共有三角形的高为圆心之 🐟 间的距离 d。因此共有三角形,面积为:
```
A_triangle = (1 / 2) c d
```
相交部 🌹 分总面积
相 🌺 交部分的总面积由共有扇形面积 🐟 和 🍀 共有三角形面积之和给出:
```
A_intersection = A_sector + A_triangle
```
通过使用这些公式,可以计算出两个相 🦋 交圆的相交部 🐡 分面积。
3、两圆相交求阴 🌾 影面积 🐋 公式
两圆相交求阴影面积公式 🦍
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当两圆 🐅 相交时,它们的阴影区域会形成一个新月形。计算该新月形阴 🐦 影面积的公式为:
$$A = r_1^2 \arccos{\left(\frac{d}{2r_1}\right)} + r_2^2 \arccos{\left(\frac{d}{2r_2}\right)} - \frac{1}{2}\sqrt{4r_1^2r_2^2 - d^4}$$
其 🌾 中 🐒 :
$A$:新 🌲 月 🌺 形 🌼 阴影面积
$r_1$:第一 🐘 个圆的半径
$r_2$:第 ☘ 二 🦆 个圆的 🌺 半径
$d$:两个圆心之间的距离 💐
该公式可以通过以下步骤推 🌳 导 🐛 出 🪴 来:
1. 将两 🐋 圆 🐶 交点记为 $P$ 和 $Q$。
2. 将 $P$ 和 🦋 $Q$ 分别与 🌸 第一个圆和第二个圆的圆 🦉 心和 $O_1$ 连 $O_2$ 接。
3. 设 🌳 $∠P O_1 Q = \theta_1$,$∠P O_2 Q = \theta_2$。
4. 则新月形 🐟 阴影区域 🌲 的面积 🦆 为:
$$A = \frac{1}{2}r_1^2 \theta_1 + \frac{1}{2}r_2^2 \theta_2 - \triangle PO_1 Q$$
其中 🌿 ,$\triangle PO_1 Q$ 是由 $P$、$O_1$、$O_2$ 和 $Q$ 形成的三 🐞 角形 🦆 的面积。
5. 根据余 🐦 弦定 🦉 理,计算 $\triangle PO_1 Q$ 的面 🐼 积:
$$\triangle PO_1 Q = \frac{1}{2}\sqrt{4r_1^2r_2^2 - d^4}$$
6. 代入 $\triangle PO_1 Q$ 的 🐒 面积,得到最终 🐵 公式 🐦 :
$$A = r_1^2 \arccos{\left(\frac{d}{2r_1}\right)} + r_2^2 \arccos{\left(\frac{d}{2r_2}\right)} - \frac{1}{2}\sqrt{4r_1^2r_2^2 - d^4}$$
4、两圆 🕸 相交的面积怎么 🦉 算
两圆相交 🐡 的面积 🦉 计算
当两 🐼 个圆相交时,它们的相交区域称为重叠面积。计,算重叠面积有两种方法具体取决于 🦄 圆 🌲 心之间的距离:
1. 圆心距大 🦆 于等于两个半径和
在 🦟 这种情况 🌷 下,圆,不相交 🐺 重叠面积为 0。
2. 圆心 🦁 距 🦆 小于两个半径和
当圆相 🦅 交时,重叠 🦁 面积可以通过以下公式 ☘ 计算:
```
A = r12 θ1 + r22 θ2 - r1 r2 sin(θ1 + θ2)
```
其 🐠 中 🐝 :
A 是重叠面积 💮
r1 和 r2 是 🌷 两个圆的 🌴 半径
θ1 和 🦄 θ2 是圆相交处 🐈 各圆心所形成的中心角弧 🦋 度
要 🐎 计算 θ1 和 θ2,需要使用以下公式:
```
θ1 = 2 arccos((r12 + d2 - r22) / (2 r1 d))
θ2 = 2 arccos((r22 + d2 - r12) / (2 r2 d))
```
其 🐺 中 d 是圆心之间 🐶 的 🐼 距离。
例如如 🦟 ,果两个圆的半径分别为 5 和 🐅 圆 7,心之间 🐋 的距离为 6,则重叠面积为:
```
A = 52 arccos((52 + 62 - 72) / (2 5 6)) + 72 arccos((72 + 62 - 52) / (2 7 6)) - 5 7 sin(arccos((52 + 62 - 72) / (2 5 6)) + arccos((72 + 62 - 52) / (2 7 6)))
≈ 21.14 平方 🌲 单位
```
因此,两圆相交的重 🍁 叠面积可以使用上面提供的 🐡 公式计算。
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