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求两同心圆的小圆半径:已知弧长与圆心距

问题拆解与计算步骤

嘿,首先得纠正你表述里的一个小偏差:你说的“两同心圆”应该是口误啦,同心圆的圆心是重合的,圆心距肯定是0,但题目里给了3.048米的圆心距,实际应该是两段圆心角完全相同的圆弧,分别属于两个不同的圆,而且这两个圆的圆心连线刚好是半径的延长线(比如像跑道的内外弯道那样),这里的“圆心距”其实就是两个圆的半径差哦。

核心逻辑梳理

咱们都知道弧长和半径成正比,这个结论的根源是弧长公式:L = θ × r(这里θ是圆心角,用弧度制计算)。因为两段弧的圆心角θ是一样的,所以弧长的比值就等于半径的比值,这是解题的关键。

具体计算过程

  • 设小圆半径为( R )(也就是咱们要求的数值),大圆半径为( R_1 )
  • 根据弧长正比关系,列出比例式:( \frac{13.4}{3.7855} = \frac{R_1}{R} ),计算这个比值约为3.54,也就是 R₁ ≈ 3.54R
  • 结合圆心距(半径差)的条件:R₁ - R = 3.048 米,把( R₁ )代入后得到:3.54R - R = 3.048
  • 化简计算:2.54R = 3.048,所以 ( R = 3.048 ÷ 2.54 ≈ 1.2 ) 米

结果验证

如果小圆半径是1.2米,那大圆半径就是1.2 + 3.048 = 4.248米,计算半径比:4.248 ÷ 1.2 = 3.54,和弧长比13.4 ÷ 3.7855 ≈ 3.54完全一致,说明这个结果是准确的~


内容的提问来源于stack exchange,提问作者Gary

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