🌗如何平分一個〔半圓〕

把一個〔半圓〕用一條直線或曲線分成兩個部份,有幾種方法?

首先談用直線分割。

1.最簡單的分割

最簡單的分割方法

證明:\frac{1}{4}{\pi}r^2=\frac{1}{4}{\pi}r^2

2.横向分割

從端點分割

設右扇形的角度為a,聯求:

\begin{cases} \frac{1}{2}(\pi-a)r^2-S_\Delta = \frac{1}{2}ar^2+S_\Delta\\ S_\Delta=\frac{1}{2}\sin{a}\cdot r^2 \end{cases}
得:\pi-2a=2sina

這種情況可以旋轉,使割線兩端都在弧上,同樣能二等分半圓。

3.縱向分割(一端在圓弧上,一端在底線上)

縱割

這個也跟上面一樣,最終能得到兩個角的關係式。

下面是曲線的情況:

1.同心圓

該圓可左右平移。

2.連接兩端的圓弧

這是圓弧圓心拉到最遠的情況,如果往前移,則弧跨會變小,只能接觸到半圓的一端。

3.橢圓

如果畫出一個四分之一圓,確實面積等於半圓的一半,但是這樣一来,就把半圓分成了三份,而題意是只能分成兩份。

如果把這個圓往下壓,可變成同等面積的橢圓,亦只分成了兩份,則符題意。

不過需要查一下橢圓的面積計算公式。

4.把直線變成S型

這種方法也是有無限多種情況。

補充:得數學研發論壇大神mathe的指教,還可以作一個「半橢圓」

該橢圓長軸等於半圓的直徑,短軸為半圓的半徑。

還可以變換為長短軸乘積相等的半橢圓。


以上就是我收集到的用一條直線或曲線把半圓二等分切割的方法。

Leave a Comment