Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 2. Правильні многокутники
Завдання 7.48
Площа розетки у квадраті
Знайти площу заштрихованої фігури (розетки), зображеної на рисунку 7.16, якщо сторона квадрата ABCD дорівнює a. Розетка складається з чотирьох «листочків», кожен з яких обмежений двома дугами.
Розв’язання
Розглянемо один «листочок». Його площа дорівнює сумі площ двох секторів (по 41 кола радіуса a) мінус площа квадрата зі стороною a. Площа сектора дорівнює 41πa2. Сума площ двох секторів: 2⋅41πa2=2πa2.
Площа квадрата зі стороною a дорівнює a2.
Площа одного «листочка»: 2πa2−a2.
Загальна площа розетки (чотири «листочки»): 4⋅(2πa2−a2)=2πa2−4a2=2a2(π−2).
Відповідь:
2a2(π−2)
Завдання 7.49
Довжина фігури з дуг
На сторінках квадратів ABCD побудовано чотири дуги кола радіусом a (довжина сторони квадрата). Фігура обмежена червоною лінією, що складається з цих дуг. Знайти довжину цієї червоної лінії.
Розв’язання
Розглянемо одну з чотирьох однакових дуг, що входять до складу червоної лінії. Її центром є вершина квадрата (наприклад, точка B), а радіусом — довжина сторони квадрата R=a.
Центральному куту цієї дуги відповідає сторона квадрата ABCD, тому його градусна міра n=90∘.
Знайдемо довжину однієї дуги: l1=360∘90∘⋅2πa=41⋅2πa=2πa.
Оскільки фігура симетрична, червона лінія складається з чотирьох таких однакових дуг. Загальна довжина L=4⋅l1.
Відповідь:
2πa
Завдання 7.50
Площа перетину квадратів
Два квадрати зі сторонами 1см мають спільний центр (рис. 7.18). Доведіть, що площа їхньої спільної частини більша за 43.
Розв’язання
Площа квадрата зі стороною 1см дорівнює Sквад=12=1см2. Радіус кола R=1см.
Площа сектора (четверть кола) з радіусом 1см: Sсек=4π⋅12=4πсм2.
Площа прямокутного трикутника, утвореного двома радіусами та стороною квадрата: Sтри=21⋅1=0,5см2.
Площа одного сегмента: Sсег=Sсек−Sтри=4π−0,5.
Загальна площа спільної частини (4 сегменти): Sзаг=4⋅(4π−0,5)=π−2.
Оцінимо значення π≈3,14, тоді Sзаг≈3,14−2=1,14см2.
Порівнюємо: 1,14>0,75 (оскільки 43=0,75).
Відповідь:
Площа спільної частини дорівнює π−2см2 (≈1,14см2), що дійсно більше за 43см2.
Завдання 7.51
Площа поперечного перерізу дерева
Обхват стовбура дерева становить 125,6 см. Потрібно знайти площу його поперечного перерізу (площу кола).
Розв’язання
Знайдемо радіус R за формулою C=2πR: R=2⋅3,14125,6=6,28125,6=20 см.
Обчислимо площу круга за формулою S=πR2: S=3,14⋅(20)2=3,14⋅400=1256 см2.
Відповідь:
1256см2.
Завдання 7.52
Радіус Землі за довжиною екватора
Довжина земного екватора дорівнює 40000000 м. Землю вважають кулею. Потрібно знайти радіус у кілометрах.
Розв’язання
Переведемо довжину екватора в кілометри: 40000000м=40000км.
Знайдемо радіус за формулою R=2πC: R=2⋅3,1440000=6,2840000≈6369,27 км.
Відповідь:
приблизно 6369,3 км.
Завдання 7.53
Порівняння кількості їжі в млинцях
Продаються млинці діаметром 30 см та 20 см. Товщина однакова. Потрібно визначити, чи більше з'їсть покупець один великий млинець чи два менших.
Розв’язання
Знайдемо радіуси: для великого млинця R1=15 см, для малого R2=10 см.
Площа одного великого млинця: S1=π⋅(15)2=225π.
Сума площ двох малих млинців: Sдв=2⋅(π⋅(10)2)=2⋅100π=200π.
Порівнюємо: 225π>200π, отже, один великий млинець містить більше їжі.
Відповідь:
Покупець з'їсть більше, коли з'їсть один великий млинець.
Завдання 7.54
Довжина дуги екватора
Знайти довжину дуги екватора Землі, градусна міра якої 1∘, якщо радіус екватора приблизно дорівнює 6400км.
Розв’язання
Знайдемо довжину всього кола (екватора): C=2π⋅6400км=12800πкм.
Оскільки повне коло складається з 360∘, довжина дуги в 1∘ дорівнює 3601 від загальної довжини: l=36012800πкм.
Спростимо дріб і підставимо значення π≈3,14: l=3,6128π≈3,6128⋅3,14≈3,6401,92≈111,6км.
Відповідь:
111,6км
Завдання 7.55
Швидкість автомобіля
Діаметр колеса автомобіля — 65см. Колеса роблять 6 обертів щосекунди. Знайти швидкість автомобіля в км/год, округливши до десятих.
Розв’язання
Знайдемо довжину кола (відстань за один оберт): C=πd=3,14⋅65см=204,1см.
Відстань, яку проходить автомобіль за одну секунду: Sсек=6⋅204,1см=1224,6см.
Переведемо сантиметри в метри (1м=100см) і знайдемо відстань за годину: Sгод=1224,6см⋅3600=4408560см=44085,6м.
Переведемо метри в кілометри (1км=1000м): V=100044085,6=44,0856км/год.