看到一道求圆面积的奥数题。
正方形边长是4,直角梯形上底1,下底4,有一个与三边相切的内切圆,求圆面积。
解题思路:数学问题有三个维度:高度,广度和难度。命题老师卷难度,考学生的解题技巧。我们来卷高度和广度,即博大精深,简称渊博。
先建系,求坐标。需要辅助图形,借评论区的图用一下。
B点坐标为原点,D(4,0),A(0,4),用定比分点坐标公式求C点坐标。AE和BF都是角平分线,求出E的坐标就可以得到AE的解析式。BF的解析式是y=x。两条角平分线交点是直角三角形的内心,解二元一次方程组就得到内切圆圆心坐标,就得到半径r,就进一步得到圆面积。
C是线段BD的外分点,λ=-4,用公式求出横坐标为3分之16。
用勾股定理求AC。
AC=3分之20。用角平分线定理求BE。E是∠BAC的角平分线与BC的交点。
列出比例式,再整理。
解方程得x=2,即E(2,0)。
一次方程的图象解法
用一次函数的观点,求直线AE的函数解析式。已知两点坐标,可以用待定系数法写出直线AE的解析式。
现在求圆心坐标。
求出圆心O的坐标O(4/3,4/3),代入圆面积公式得到:
所求圆面积=9分之16π。
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第一个链接介绍了勾股容圆的两种常规解法,第二个链接介绍了九章算术的解法(公式),第三个链接有解析几何知识点介绍。