求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)

求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)(1)

题目:

半圆半径为5,求两个不等正方形面积之和

知识点回顾:

正方形性质定理
  1. 两组对边分别平行;四条边都相等;邻边互相垂直。
  2. 四个角都是90°,内角和为360°。
  3. 对角线互相垂直;对角线相等且互相平分;每条对角线平分一组对角。
  4. 既是中心对称图形,又是轴对称图形(有四条对称轴)。
  5. 正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,对角线与边的夹角是45°;正方形的两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形。
  6. 正方形具有平行四边形、菱形、矩形的一切性质与特性。
  7. 正方形是特殊的矩形,正方形是特殊的菱形。
共圆性质定理
  1. 圆内接四边形的对角和为180°,并且任何一个外角都等于它的内对角。
  2. 四边形ABCD内接于圆O,延长AB和DC交至E,过点E作圆O的切线EF,AC、BD交于P,则有:
  3. ∠A ∠C=180°,∠B ∠D=180°(即图中∠DAB ∠DCB=180°, ∠ABC ∠ADC=180°)
  4. ∠DBC=∠DAC(同弧所对的圆周角相等)。
  5. ∠ADE=∠CBE(外角等于内对角,可通过(1)、(2)得到)
  6. △ABP∽△DCP(两三角形三个内角对应相等,可由(2)得到)
  7. AP*CP=BP*DP(相交弦定理)
  8. EB*EA=EC*ED(割线定理)
  9. EF²= EB*EA=EC*ED(切割线定理)
  10. AB*CD AD*CB=AC*BD(托勒密定理)
直角三角形性质定理
  1. 直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。(勾股定理)
  2. 在直角三角形中,两个锐角互余。
  3. 直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半(即直角三角形的外心位于斜边的中点,外接圆半径R=C/2)。该性质称为直角三角形斜边中线定理。
  4. 直角三角形的两直角边的乘积等于斜边与斜边上高的乘积。
  5. Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD是斜边BC上的高,则有射影定理如下:(AD)²=BD·DC;(AB)²=BD·BC;(AC)²=CD·BC。

粉丝解法1:

设大、小正方形边长分别为a、b,连接圆心与大正方形右上角顶点,圆心与小正方形左上角顶点,两直角三角形全等,则:a*a b*b=5*5=25。

粉丝解法2:

如图,连接OA、OB,设AC=CE=a,BD=DE=b,OE=c,则OC=a c,OD=b-c,OA=OB,OC² AC²=OD² OB²,代入整理得 b-a=c,OC=bS大正 S小正=b² a²=5²=25

求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)(2)

粉丝解法3:

设小正方形边长为a,大正方形边长为b.连接圆心与小正方形左上角顶点,圆心与大正方形右上角顶点,所得两直角三角形全等(角边角),a^2 b^2=5^2=25

粉丝解法4:

求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)(3)

粉丝解法5:

(a b x)² 2b² y²=(a b y)² 2a² x²=100(a b)x b²=(a b)y a², x b=y a=5(5 a)² 2b² (5-a)²=100, a² b²=25

粉丝解法6:

既然要求两个正方形面积之和,就说明这个面积和是唯一的。于是我们可以按两个边长相等的正方形的特殊情形来计算,而这两个正方形的对角线恰好就是圆的半径r,于是面积之和很容易求得为r²=5²=25。

粉丝解法7:

复杂了,还有一种方法,直接从圆心连接AB两点。设小、大正方形边长分别为a和b,差值为c(圆心到大正方形左底角)。根据勾股定理列出两式,求得b-c=a。 所以a平方 (a c)平方,就等于a平方加上b平方,等于5的平方。 即正方形的面积之和为25。

a平方 (a c)平方=5平方 b平方 (b-c)平方=5平方 两式想减即得a-b c=0 所以a c=b 带入第一式即为所求

粉丝解法8:

求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)(4)

粉丝解法9:

解:设:CD是半圆的直径,O为圆心。大、小正方形在圆上的顶点分别为B、A;O'是在直径CD上的公共顶点。 分别连接O'B、O'A, 则:∠1=∠2=∠3=∠4=45⁰ ∴∠2 ∠3=90⁰ 连接AB 则:AB²=O'B² O'A² 设大小正方形边长分别是y、x 则:O'B²=2y² O'A²=2x² ∴AB²=2(y² x²) 延长AO'交⊙O于A' ∵CD是⊙O的直径 ∴∠7=∠5=∠1=45⁰ ∴∠AA'B=∠7=45⁰ 分别连接OA、OB 则:∠AOB=2∠AA'B=90⁰ ∴AB²=OA² OB² ∵OA=OB=5 ∴AB²=2·5² ∴2(y² x²)=2·5² ∴y² x²=25

求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)(5)

粉丝解法10:

求半圆中两正方形的面积(求两个不等正方形面积之和)(6)

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