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【趣味數(shù)學(xué)題】希波克拉底月牙形

2021-09-21 13:35 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

鄭濤(Tao Steven Zheng)著

【問題】

希波克拉底Hippocrates of Chios,約公元前470年-約公元前410年)古希臘數(shù)學(xué)家,出生于希俄斯島Chios)。致力于化圓為方和“立方倍積”等經(jīng)典幾何問題的研究。“希波克拉底月牙形” 來自希波克拉底所研究的“化圓為方”問題。設(shè) X 為月牙形的面積(橙色陰影區(qū)域),Y 為直角三角形的面積(藍(lán)色陰影區(qū)域)。這兩個(gè)區(qū)域的面積比率是多少?

【題解】

設(shè)?X 為月牙形的面積、 Y%20 為直角三角形 ABO 的面積。? 因?yàn)橹苯侨切?/span> ABO 是等腰三角形,所以 AO%20%3D%20BO%20%3D%20r? 和? AB%20%3D%20%5Csqrt%7B2%7Dr。

直角三角形 ABO 的面積:

Y%20%3D%20%5Cfrac%7Br%5E2%7D%7B2%7D


月牙形的面積等于直徑 AB 的半圓減去夾在月牙形與直角三角形之間的無陰影區(qū)域:

X%3D%5Cfrac%7B%5Cpi%20r%5E2%7D%7B4%7D-%5Cleft(%5Cfrac%7B%5Cpi%20r%5E2%7D%7B4%7D-%5Cfrac%7Br%5E2%7D%7B2%7D%20%5Cright)

X%20%3D%20%5Cfrac%7Br%5E2%7D%7B2%7D

這能證明 X%3DY, 所以 X%3AY%3D1%3A1




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