求正方形中的阴影部分的面积

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/28 09:05:01
已知正方形边长1,以四个顶点为圆心,边长为半径画弧,求中间阴影部分面积?
我知道一种解答方法,就是连接阴影部分四点,把阴影部分分为一个正方形和四个弓形,但要用正弦定理和弓形公式。
请问还有更好的解决办法吗?
有说能用小学的数学知识解答的不知可否?

很容易得到每条弧所对的圆心角是30°,连接阴影部分的对角线,分成四块。

每块利用扇形面积减去一大一小的两个三角形面积得到。
一个三角形是30°,30°,120°的等腰三角形,最长边就是1;
另一个三角形是直角三角形,30°,60°,斜边是(1-1/根号3)。

阴影部分面积/4=pi/12-1/4根号3-根号3(1-1/根号3)^2/8
=pi/12-根号3/4+1/4

阴影部分面积=pi/3+1-根号3.

设正方形边长为a,则阴影面积S为(1-√3+π/3)a^2 

具体步骤如下:

S=a^2-4x-4y  ……………①

S=(πa^2)÷4-3x-2y  ……②

OD、OA、AD都是弧的半径,则△OAD是等边的,∠DOA=60°

则 ∠DOC=90°-60°=30°,可得扇形OCD的面积为(30/360)×πa^2

同理,扇形ABD的面积也是(30/360)×πa^2

那么图形DBC的面积y=正方形面积-△OAD面积-两个扇形的面积,得

y=a^2(1-√3/4-π/6)…………③

解上述①②③方程组,最终得:

S=(1-√3+π/3)a^2