Найдите длину дуги apd при условии, что длина дуги amb составляет 12pi, а радиусы дуг amb, bnc и ckd соотносятся

Найдите длину дуги apd при условии, что длина дуги amb составляет 12pi, а радиусы дуг amb, bnc и ckd соотносятся как 3:2:1 (где ab, bc, cd и ad - диаметры полуокружностей). Пожалуйста, предоставьте детальное объяснение.
Мишутка_5431

Мишутка_5431

Чтобы найти длину дуги \(apd\), нам нужно знать длину дуги \(amb\), а радиусы дуг \(amb\), \(bnc\) и \(ckd\) должны быть пропорциональными.

Дано: длина дуги \(amb\) = \(12\pi\) и соотношение радиусов дуг \(amb\), \(bnc\) и \(ckd\) равно 3:2:1.

Сначала найдем радиус дуги \(amb\). Пусть \(r\) будет радиусом дуги \(amb\). Тогда радиусы дуг \(bnc\) и \(ckd\) будут соответственно \(2r\) и \(3r\).

Теперь найдем общую длину окружности с радиусом \(r\). Длина окружности равна \(2\pi r\). Так как длина дуги \(amb\) составляет \(12\pi\), это означает, что дуга \(amb\) составляет \(\frac{12\pi}{2\pi} = 6\) полных окружностей. Следовательно, длина окружности с радиусом \(r\) равна \(6 \times 2\pi r = 12\pi r\).

Теперь мы знаем, что длина окружности с радиусом \(r\) равна \(12\pi r\), а длина дуги \(amb\) составляет \(12\pi\). Значит, отношение длины дуги \(amb\) к длине окружности с радиусом \(r\) равно \(\frac{12\pi}{12\pi r} = \frac{1}{r}\).

Так как отношение радиусов дуг \(amb\), \(bnc\) и \(ckd\) составляет 3:2:1, отношение длины дуги \(amb\) к длине дуги \(bnc\) равно \(\frac{3}{2}\), а отношение длины дуги \(amb\) к длине дуги \(ckd\) равно \(\frac{3}{1}\).

Поскольку отношение длины дуги \(amb\) к длине окружности с радиусом \(r\) равно \(\frac{1}{r}\), мы можем записать уравнения:

\[
\frac{1}{r} = \frac{3}{2} \quad \text{(1)}
\]
\[
\frac{1}{r} = \frac{3}{1} \quad \text{(2)}
\]

Решая уравнения (1) и (2), мы можем найти радиус \(r\) и, затем, найти длину дуги \(apd\).

Итак, решим уравнения (1) и (2) для \(r\):

Уравнение (1):

\[
\frac{1}{r} = \frac{3}{2}
\]

Умножим обе части уравнения на \(r\):

\[
1 = \frac{3}{2}r
\]

Теперь разделим обе части уравнения на \(\frac{3}{2}\):

\[
\frac{1}{\frac{3}{2}} = r
\]

\[
r = \frac{2}{3}
\]

Таким образом, радиус \(r\) равен \(\frac{2}{3}\).

Теперь решим уравнение (2):

\[
\frac{1}{r} = \frac{3}{1}
\]

Умножим обе части уравнения на \(r\):

\[
1 = 3r
\]

Теперь разделим обе части уравнения на 3:

\[
\frac{1}{3} = r
\]

Таким образом, радиус \(r\) равен \(\frac{1}{3}\).

У нас получилось два значения для радиуса \(r\): \(\frac{2}{3}\) и \(\frac{1}{3}\). Похоже, произошла ошибка.

Обратимся к исходной задаче и соотношению радиусов дуг \(amb\), \(bnc\) и \(ckd\): 3:2:1.

Переведем это соотношение в вид, где все радиусы равны числу, умноженному на некоторую общую константу. Пусть общая константа будет \(k\).

Тогда радиус \(amb\) равен \(3k\), радиус \(bnc\) равен \(2k\), и радиус \(ckd\) равен \(k\).

На основании исходных данных для длины дуги \(amb\) найдем соответствующую длину окружности. По формуле окружности длина окружности равна \(2\pi\) умножить на радиус.

\[
12\pi = 2\pi \cdot (3k)
\]

Отсюда найдем \(k\):

\[
12\pi = 6\pi k
\]

Делим обе части уравнения на \(6\pi\):

\[
k = 2
\]

Таким образом, общая константа \(k\) равна 2.

Теперь мы можем найти фактические значения радиусов \(amb\), \(bnc\) и \(ckd\) из исходных соотношений:

Радиус \(amb\) равен \(3k = 3 \cdot 2 = 6\).

Радиус \(bnc\) равен \(2k = 2 \cdot 2 = 4\).

Радиус \(ckd\) равен \(k = 2\).

Теперь, имея эти радиусы, мы можем найти длину дуги \(apd\). Длина дуги \(apd\) также будет составлять долю от длины окружности, но уже для радиуса \(2\). Поэтому мы можем записать:

\[
\text{Длина дуги } apd = \frac{\text{Длина окружности радиуса } 2}{\text{Длина окружности радиуса } 6} \cdot \text{Длина дуги } amb
\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[
\text{Длина дуги } apd = \frac{2\pi \cdot 2}{2\pi \cdot 6} \cdot 12\pi = \frac{4}{6} \cdot 12\pi = 8\pi
\]

Таким образом, длина дуги \(apd\) равна \(8\pi\).

Подведем итог: длина дуги \(apd\) при условии, что длина дуги \(amb\) составляет \(12\pi\), а радиусы дуг \(amb\), \(bnc\) и \(ckd\) соотносятся как 3:2:1, равна \(8\pi\).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello