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2012年3月22日木曜日

円の共有する面積


半径nの円が、半径1の円の中心を通っている。


図の赤い部分の面積をnで表せ。

3 件のコメント:

  1. 半径1の円の中心をA,nの円の中心をBとする.
    このとき赤い部分はABにより分断される.分断された左側部分の面積をLとし、右側部分の面積をRとする.
    2つの円の交点をC,Dとする.角CBAをθとおくと、余弦定理よりcosθ=(2n^2-1)/2n^2であるから、θ=Arccos((2n^2-1)/2n^2)
    同様にして角CABをφとおくと、φ=(π-θ)/2
    以上より角度θ、φが決定し、
    L=πn^2*(2θ/π)-n^2sin2θ/2
    R=π*(2φ/π)-sin2φ/2
    が求まって、答えはS=L+Rで計算できる.

    これって逆三角関数無しで厳密な答えが出るのでしょうか?

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    1. おそらくできます。
      こちらの計算がまとまり次第書き込みします。

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    2. すみません。答えでθが単独で出てくるので、仰るとおり逆三角関数を使わないと難しいようです。

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